A mediados del
siglo XIX, los marineros que navegaban por los mares del sur navegaban de noche
por una estrella brillante en la constelación de Carina. La estrella,
llamada Eta Carinae, fue la segunda estrella más brillante en el cielo durante
más de una década. Esos marineros difícilmente podrían haber imaginado que
a mediados de la década de 1860 el brillante orbe ya no sería visible. Eta
Carinae fue envuelta por una nube de polvo expulsada durante un estallido
violento.
Una explicación para las payasadas de la estrella monstruosa es que las convulsiones fueron causadas por una interacción compleja de hasta tres estrellas, todas unidas gravitacionalmente en un solo sistema. El miembro más masivo, que pesa 150 veces la masa de nuestro Sol, se tragó una de las estrellas. Este evento violento encendió el estallido masivo de mediados del siglo XIX. La evidencia de ese evento, apodada la Gran Erupción.
Debido a la
historia violenta de Eta Carinae, los astrónomos han vigilado sus
actividades. Aunque Hubble ha monitoreado a la superestrella volátil
durante 25 años, todavía está descubriendo nuevas revelaciones. Usando el
Hubble para cartografiar el brillo de luz ultravioleta de magnesio incrustado
en gas caliente, los astrónomos se sorprendieron al descubrir el gas en lugares
donde no lo habían visto antes. El nuevo gas revelado es importante para
comprender cómo comenzó la erupción, ya que representa la expulsión rápida y
enérgica de material que puede haber sido expulsado por la estrella poco antes
de la expulsión de las burbujas bipolares.
Una de las
estrellas más masivas conocidas en la galaxia de la Vía Láctea, Eta Carinae
está destinada a finalmente alcanzar su fin explotando como una supernova.
El estallido celestial toma la forma
de un par de lóbulos en forma de globo de polvo y gas y otros filamentos que
fueron expulsados de la estrella petulante. La estrella pudo haber
pesado inicialmente más de 150 soles. Durante décadas, los astrónomos han
especulado sobre si está al borde de la destrucción total.
Los fuegos artificiales comenzaron
en la década de 1840 cuando Eta Carinae atravesó un estallido titánico, llamado
la Gran Erupción, convirtiéndose en la segunda estrella más brillante visible
en el cielo durante más de una década. De hecho, Eta Carinae era tan
brillante que durante un tiempo se convirtió en una importante estrella de
navegación para los navegantes en los mares del sur.
La estrella se ha desvanecido desde
esa erupción y ahora es apenas visible a simple vista. Pero los fuegos
artificiales aún no han terminado porque Eta Carinae aún sobrevive. Los
astrónomos han usado casi todos los instrumentos en el Hubble durante los
últimos 25 años para estudiar a la astuta estrella.
Usando la cámara de campo ancho 3
del Hubble para mapear el brillo de la luz ultravioleta de magnesio incrustado
en gas caliente (que se muestra en azul), los astrónomos se sorprendieron al
descubrir el gas en lugares donde no lo habían visto antes.
Los científicos han sabido por mucho
tiempo que el material externo desechado en la erupción de la década de 1840 se
ha calentado por ondas de choque después de estrellarse contra el material
previamente expulsado de la estrella condenada. En las nuevas imágenes, el
equipo esperaba encontrar luz de magnesio proveniente de la misma compleja
serie de filamentos como se ve en el nitrógeno brillante (mostrado en
rojo). En su lugar, se encontró una estructura de magnesio luminosa
completamente nueva en el espacio entre las burbujas bipolares polvorientas y
los filamentos externos ricos en nitrógeno y calentados por choque.
"Hemos descubierto una gran
cantidad de gas caliente que se expulsó en la Gran Erupción, pero aún no ha
chocado con el otro material que rodea a Eta Carinae", explicó Nathan
Smith, del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona en Tucson,
Arizona. Investigador del programa Hubble. "La mayoría de las
emisiones se ubican donde esperábamos encontrar una cavidad vacía. Este
material adicional es rápido, y aumenta el nivel de energía en términos de la
energía total para una explosión estelar ya poderosa".
El nuevo gas revelado es importante
para comprender cómo comenzó la erupción, ya que representa la expulsión rápida
y enérgica de material que puede haber sido expulsado por la estrella poco
antes de la expulsión de los lóbulos bipolares. Los astrónomos necesitan
más observaciones para medir exactamente qué tan rápido se está moviendo el
material y cuándo fue expulsado.
Las rayas visibles en la región azul
fuera del lóbulo inferior izquierdo son una característica sorprendente de la
imagen. Estas rayas se crean cuando los rayos de luz de la estrella asoman
a través de los grupos de polvo dispersos a lo largo de la superficie de la
burbuja. Dondequiera que la luz ultravioleta golpea el denso polvo, deja
una sombra larga y delgada que se extiende más allá del lóbulo hacia el gas
circundante. "El patrón de luz y sombra recuerda a los rayos de sol
que vemos en nuestra atmósfera cuando la luz del sol atraviesa el borde de una
nube, aunque el mecanismo físico que crea la luz de Eta Carinae es diferente",
señaló el miembro del equipo Jon Morse del Instituto BoldlyGo en Nueva York. .
Según los investigadores, esta
técnica de búsqueda en luz ultravioleta de gas caliente podría utilizarse para
estudiar otras estrellas y nebulosas gaseosas.
"Habíamos usado el Hubble durante
décadas para estudiar Eta Carinae en luz visible e infrarroja, y pensamos que
teníamos una contabilidad bastante completa de sus desechos expulsados. Pero
esta nueva imagen de luz ultravioleta se ve sorprendentemente diferente,
revelando un gas que no vimos en otros Imágenes de luz visible o infrarrojas
", dijo Smith. "Estamos entusiasmados con la perspectiva de que
este tipo de emisión de magnesio ultravioleta también puede exponer gas
previamente escondido en otros tipos de objetos que expulsan material, como
protoestrellas u otras estrellas moribundas. Solo Hubble puede tomar este tipo
de imágenes".
Eta Carinae ha tenido una historia
violenta, propensa a las erupciones caóticas que estallan partes de sí misma en
el espacio como un géiser interestelar. Una explicación para las payasadas
de la estrella monstruosa es que las convulsiones fueron causadas por una
interacción compleja de hasta tres estrellas, todas unidas gravitacionalmente
en un solo sistema. En este escenario, el miembro más masivo se habría
tragado una de las estrellas, encendiendo la Gran Erupción masiva de mediados
del siglo XIX. La evidencia de ese evento se encuentra en los enormes
lóbulos bipolares de gas caliente que se expanden y rodean el sistema.
Un truco fortuito de la naturaleza
también permitió a los astrónomos en un estudio previo del Hubble analizar en detalle la
Gran Erupción. Parte de la luz de la erupción tomó un camino indirecto a
la Tierra y acaba de llegar ahora. La luz caprichosa se alejaba de nuestro
planeta cuando rebotaba en las nubes de polvo que permanecían lejos de las
estrellas turbulentas y se desviaban hacia la Tierra, un efecto llamado
"eco de luz".
El gigante estelar finalmente
alcanzará su final de espectáculo de fuegos artificiales cuando explote como
una supernova. Esto ya puede haber ocurrido, aunque el géiser de luz de
una explosión tan brillante aún no ha llegado a la Tierra.
El Telescopio Espacial Hubble es un
proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial
Europea). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt,
Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio
Espacial (STScI, por sus siglas en inglés) en Baltimore, Maryland, conduce las
operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la
Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington,
DC
