27 de mayo de 2008

Astrónomos resuelven un toroide de polvo alrededor de una estrella masiva

Imagen: ESO

Un equipo de astrónomos del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR), en Bonn y del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Garching, cerca de Munich, ha tomado, por primera vez, una imagen de una estrella individual moribunda supergigante en nuestra galaxia vecina, la Gran Nube de Magallanes. Combinando dos telescopios de 8,2 metros de abertura, en Chile, como un interferómetro, lograron el poder de resolución de un telescopio de 60 metros, para determinar que la masa de la estrella es cerca de la mitad de lo que previamente se pensaba, así resolviendo el misterio de su existencia. Armados con una vista tan súper aguda, descubrieron que la estrella moribunda supergigante está desarrollando un espeso toroide de polvo a su alrededor. Estiman que la estrella tenía una masa inicial de aproximadamente 25 veces la masa del Sol. Pero ahora, la estrella está arrojando material tan rápidamente que ya ha perdido entre el 10 y el 40% de su masa inicial y acelera hacia su destino final como Supernova.

Cuando una estrella envejece, expulsa gran cantidad de material y queda embebido en una gruesa envoltura, en la que se forma una variedad de moléculas y de polvo. Por décadas, los investigadores han estado intentando comprender cómo esas estrellas viejas pierden una considerable cantidad de su masa antes de su muerte. Una forma de abordar esta cuestión es observar con detalle la envoltura que rodea a estas estrellas. Sin embargo, esto es más fácil decirlo que hacerlo, debido a las grandes distancias que nos separan de estas estrellas. Incluso con los mayores telescopios ópticos del mundo, con diámetros de entre 8 y 10 metros, aún es difícil tomar una imagen de las envolturas que rodean a las viejas estrellas más cercanas a Tierra, y ni hablar de las que están fuera de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.

El uso de dos o más telescopios combinados como un "interferómetro" proporciona una manera de lograr mucho mayor poder de resolución que un telescopio individual. El Very Large Telescope Interferometer (VLTI) de ESO, en Chile, es uno de los interferómetros más grandes, al combinar dos o tres telescopios de 8.2 metros. Un equipo de investigadores de MPIfR y ESO utilizó el instrumento MIDI del VLTI, operando en longitudes de onda del infrarrojo medio, el cual es ideal para la observación de la radiación térmica de la envoltura de polvo calentada por la estrella.

El poder de resolución que obtuvieron es tan alto que reconoce una pelota de tenis colocada encima de la Puerta de Brandenburgo en Berlín desde Bonn. Esto resultó lo suficientemente poderoso para que el equipo pudiese hacer zoom en la estrella supergigante moribunda WOH G64, que no pertenece a nuestra galaxia, sino a nuestra galaxia vecina, la Gran Nube de Magallanes, que se encuentra a unos 160.000 años luz de distancia.

"Por primera vez hemos podido observar una estrella individual fuera de nuestra galaxia, y este es un primer paso importante para comprender cómo mueren las estrellas en otras galaxias y si difieren de sus homólogas en la Vía Láctea", afirma Keiichi Ohnaka, del MPIfR, primer autor del trabajo publicado que presenta los resultados. "Hemos descubierto que le estrella moribunda supergigante WOH G64 está rodeada por un espeso toroide de polvo de tal forma que se luce más grueso en comparación con el modelo teórico detallado."

El diámetro de la estrella supergigante es tan grande como la órbita de Saturno en el Sistema Solar. Las dimensiones de todo el toroide son considerablemente más grandes: el borde interior del toroide está a 120 UA (unidades astronómicas, que corresponde a la distancia de la Tierra del Sol), el tamaño total del toroide llega a casi un año luz.

Los astrónomos también podrían estimar que, cuando WOH G64 nació varios millones de años atrás, su masa era de aproximadamente 25 veces mayor que la del Sol. Descubrieron que ya ha arrojado entre el 10 y el 40% de su masa inicial en el polvo toro por medio de un violento viento estelar.

¿Qué pasará con WOH G64 en el futuro? Algún día, en los próximos mil o diez mil años, explotará como una supernova como la famosa SN1987A, también en la Nube Mayor de Magallanes. A juzgar por la masa de WOH G64, será tan brillante como SN1987A y pasará a ser visible a ojo desnudo (en el hemisferio Sur, no en Alemania). La explosión de supernova soplará más masa de WOH G64, que luego será reciclada como elementos de construcción para las estrellas de una próxima generación.

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.mpg.de/