Esta secuencia de zoom comienza con un amplio panorama del cielo nocturno del sur y se cierra en la región de formación estelar de la Tarántula, en la Gran Nube de Magallanes. VFTS 352 se encuentra entre otras muchas estrellas jóvenes calientes y es el sistema estelar doble más caliente y masivo descubierto hasta la fecha donde los dos componentes están en contacto y comparten material.
Los fotogramas finales muestran un primer plano de la región en la que se encuentra este objeto exótico, en una imagen creada a partir de imágenes de luz visible obtenidas con el instrumento Wide Field Imager (instalado en el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en el Observatorio La Silla) e imágenes infrarrojas del telescopio de 4,1 metros VISTA, en el Observatorio Paranal.
Crédito:
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ESO/N. Risinger (skysurvey.org)/R.
Gendler
Music Johan B Monell
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El sistema estelar doble VFTS 352 está situado a unos 160.000 años luz de distancia en la Nebulosa de la Tarántula [1]. Esta interesante región es el vivero más activo de nuevas estrellas en el universo cercano, y nuevas observaciones del VLT de ESO [2] han revelado que este par de jóvenes estrellas se encuentra entre los objetos más extremos y extraños jamás encontrados.
VFTS
352 está formada por dos estrellas muy calientes, brillantes y
masivas que orbitan entre sí en poco más de un día. Los centros de
las estrellas están separados por sólo 12 millones de
kilómetros [3].
De hecho, las estrellas están tan cercanas que sus superficies se
superponen y se ha formado un puente entre ellas. VFTS 352 no es sólo
la más masiva conocida en esta pequeña clase de binarias
de contacto —
tiene una masa combinada de cerca de 57 veces la del Sol — sino que
también contiene los componentes más calientes, con temperaturas
superficiales que superan los 40.000 grados Celsius.
Las estrellas extremas como estas que componen VFTS 352, juegan un papel clave en la evolución de las galaxias y se cree que son las principales productoras de elementos como el oxígeno. Estas estrellas dobles también están vinculadas a comportamientos exóticos como el mostrado por las "estrellas vampiro", donde una estrella acompañante menor absorbe materia de la superficie de su vecina más grande (eso1230).
Sin embargo, en el caso de VFTS 352, ambas estrellas del sistema son de tamaño casi idéntico. Por tanto, el material no es atraído de una estrella a otra, sino que puede ser compartido [4]. Se estima que las estrellas que forman VFTS 352 comparten cerca del 30 por ciento de su material.
Este
tipo de sistema es muy raro porque esta etapa en la vida de las
estrellas es corta, lo que hace difícil pillarlas “in fraganti”.
Debido a que las estrellas están tan cerca la una de la otra, los
astrónomos piensan que fuertes fuerzas de marea hacen que aumente la
mezcla de los materiales en los interiores estelares.
“VFTS 352 es el mejor de los casos encontrados hasta ahora de estrella doble masiva y caliente que presenta este tipo de mezcla interna”, explica el autor principal de este trabajo, Leonardo A. Almeida, de la Universidad de São Paulo, Brasil. “Como tal, es un descubrimiento fascinante e importante”.
Los astrónomos predicen que VFTS 352 se enfrentarán a un destino catastrófico que puede acabar de dos maneras: el primer resultado potencial es la fusión de las dos estrellas, que probablemente produciría una única estrella gigante de rotación rápida y, posiblemente, magnética. "Si sigue girando rápidamente podría terminar su vida como una de las explosiones más energéticas del universo, conocida como un estallido de rayos gamma de larga duración”, afirma el científico que lidera el proyecto, Hugues Sana, de la Universidad de Lovaina (Bélgica) [5].
La segunda posibilidad la explica el astrofísico teórico principal del equipo, Selma de Mink, de la Universidad de Amsterdam: "Si las estrellas se mezclan lo suficientemente bien, ambas permanecen compactas y el sistema VFTS 352 podrá evitar la fusión. Esto llevaría a los objetos por un nuevo camino evolutivo que es completamente diferente de las predicciones de la evolución estelar clásica. En el caso de VFTS 352, las componentes probablemente acabarían sus vidas como explosiones de supernova, formando un sistema binario cercano de agujeros negros. Un objeto de estas características sería una intensa fuente de ondas gravitacionales".
Probar la existencia de este segundo camino evolutivo [6] sería un gran avance observacional en el campo de la astrofísica estelar. Pero, independientemente de cómo se enfrente VFTS 352 a su desaparición, este sistema ya ha proporcionado a los astrónomos nueva y valiosa información sobre los poco conocidos procesos evolutivos de los sistemas de estrellas binarias de contacto masivas.
Notas
[1]
El nombre esta estrella indica que se observó como parte del sondeo
VLT FLAMES de la Tarántula,
que utiliza los instrumentos FLAMES y GIRAFFE instalados
en el telescopio VLT (Very
Large Telescope)
de ESO para el estudio de más de 900 estrellas en la región
30 Doradus de
la Gran
Nube de Magallanes.
El sondeo ya ha proporcionado muchos interesantes e importantes
descubrimientos, como el de la estrella con la rotación más rápida
(eso1147),
una estrella fugitiva extremadamente masiva, y una estrella solitaria
muy masiva (eso1117).
Está ayudando a responder muchas preguntas fundamentales
relacionadas con cómo afecta la rotación a las estrellas masivas,
los sistemas binarios y la dinámica en densos cúmulos de estrellas.
[2]
Este estudio también utilizó mediciones de brillo de VFTS 352
llevadas a cabo durante un período de doce años como parte del
sondeo OGLE.
[3]
Ambas componentes se clasifican como estrellas
de tipo O.
Estas estrellas suelen ser entre 15 y 80 veces más masivas que el
Sol y pueden ser hasta un millón de veces más brillantes. Están
tan calientes que refulgen con una brillante luz blancoazulada y
tienen temperaturas superficiales de más de 30.000 grados Celsius.
[4]
Estas regiones alrededor de las estrellas son conocidas como lóbulos
de Roche.
En una binaria de contacto como VLTS 352 ambas estrellas sobrepasan
sus lóbulos de Roche.
[5]
Los estallidos
de rayos gamma (GRB,
de Gamma-ray
Bursts)
son estallidos de rayos gamma altamente energéticos detectados por
satélites en órbita. Hay de dos tipos: de corta duración (menos de
unos pocos segundos) y de larga duración (más de unos segundos).
Los más comunes son los de larga duración y se cree que nos indican
la muerte de estrellas masivas, asociándolos a una clase de
explosiones de supernova muy energéticas.
[6]
Predichas por la teoría de la relatividad
general de
Einstein, las ondas gravitacionales son ondulaciones en el tejido del
espacio y el tiempo. Las ondas gravitacionales más significativas se
generan cuando hay variaciones extremas de fuertes campos
gravitacionales con el tiempo, como durante la fusión de dos
agujeros negros.
