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La hermosa nebulosa y su violenta historia: un choque de estrellas resuelve un misterio estelar

La nebulosa (NGC 6164/6165) que rodea a HD 148937 vista en luz visible.- Esta imagen, obtenida con
el VLT Survey Telescope, ubicado en el Observatorio Paranal de ESO, muestra la hermosa nebulosa
NGC 6164/6165, también conocida como el Huevo de Dragón. La nebulosa es una nube de gas y
polvo que rodea un par de estrellas llamadas HD 148937.

"Al hacer una lectura de fondo, me llamó la atención lo especial que parecía este sistema", declara Abigail Frost, astrónoma de ESO en Chile y autora principal del estudio publicado hoy en Science. El sistema, HD 148937, se encuentra a unos 3.800 años luz de distancia de la Tierra en dirección a la constelación de Norma. Está formado por dos estrellas mucho más masivas que el Sol y están rodeadas por una hermosa nebulosa, una nube de gas y polvo. "Una nebulosa que rodea a dos estrellas masivas es una rareza, y realmente nos hizo sentir que en este sistema debió suceder algo impresionante. Al estudiar los datos, la sorpresa fue aún mayor".

"Tras un detallado análisis, pudimos determinar que la estrella más masiva parece mucho más joven que su compañera, lo que no tiene ningún sentido, ya que deberían haberse formado al mismo tiempo", afirma Frost. La diferencia de edad (una estrella parece ser al menos 1,5 millones de años más joven que la otra) sugiere que algo debe haber rejuvenecido a la estrella más masiva.

Visión de amplio campo de la región del cielo que hay alrededor de la nebulosa
NGC 6164/6165
Esta visión de amplio campo, creada a partir de imágenes que forman parte del
sondeo Digitized Sky Survey 2, muestra las ricas nubes estelares que hay en la
constelación de Norma (el Cuadrado del Carpintero) en nuestra galaxia, la Vía
Láctea. La hermosa nebulosa NGC 6164/6165, también conocida como el
Huevo de Dragón, aparece en el centro de la imagen.
Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin
Otra pieza del rompecabezas es la nebulosa que rodea a las estrellas, conocida como NGC 6164/6165. Tiene 7500 años de edad, es decir, es cientos de veces más joven que ambas estrellas. La nebulosa también muestra cantidades muy altas de nitrógeno, carbono y oxígeno. Esto es sorprendente, ya que, normalmente, se espera que estos elementos estén en las profundidades del interior de una estrella, no en el exterior: es como si algún evento violento los hubiera liberado.

Para desentrañar el misterio, el equipo reunió nueve años de datos de los instrumentos PIONIER y GRAVITY, ambos instalados en el Interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) de ESO, ubicado en el desierto de Atacama, en Chile. También utilizaron datos de archivo del instrumento FEROS, instalado en el Observatorio La Silla de ESO.

"Creemos que, originalmente, este sistema tenía al menos tres estrellas; dos de ellas tenían que estar muy cerca la una de la otra en algún punto de la órbita, mientras que la tercera estrella estaba mucho más lejos", explica Hugues Sana, profesor de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica) e investigador principal de las observaciones. "Las dos estrellas interiores se fusionaron de una manera violenta, creando una estrella magnética y arrojando algo de material, a partir del cual se creó la nebulosa. La estrella más distante formó una nueva órbita con la estrella recién fusionada, ahora magnética, creando el sistema binario que vemos hoy en el centro de la nebulosa".

La nebulosa NGC 6164/6165 en la constelación de Norma
Este mapa muestra la ubicación de la nebulosa NGC 6164/6165, también conocida
como el Huevo de Dragón, en la constelación del hemisferio sur de Norma
(la escuadra del carpintero). Este mapa muestra la mayoría de las estrellas que
pueden verse a simple vista si hay buenas condiciones para observar el cielo.
La ubicación de la nebulosa en sí está marcada con un círculo rojo.
Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope
"La idea de la fusión ya rondaba por mi cabeza en 2017, cuando estudié las observaciones de nebulosas obtenidas con el telescopio espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea", añade el coautor Laurent Mahy, actualmente investigador principal del Real Observatorio de Bélgica. "Encontrar una discrepancia de edad entre las estrellas sugiere que este escenario es el más plausible y hemos podido demostrarlo gracias a los nuevos datos de ESO".

Este escenario también explica por qué una de las estrellas del sistema es magnética y la otra no, otra característica peculiar de HD 148937 detectada en los datos del VLTI.

Al mismo tiempo, ayuda a resolver un antiguo misterio astronómico: cómo obtienen sus campos magnéticos las estrellas masivas. Los campos magnéticos son una característica común de las estrellas de baja masa como nuestro Sol, pero las estrellas más masivas no pueden sostener campos magnéticos de la misma manera. Pese a ello, algunas estrellas masivas, son magnéticas.

La comunidad astronómica sospechó durante algún tiempo que las estrellas masivas podrían adquirir campos magnéticos tras la fusión de dos estrellas. Pero esta es la primera vez que se encuentra una evidencia tan directa de que esto sucede. En el caso de HD 148937, la fusión debe haber ocurrido recientemente. "No se espera que el magnetismo en las estrellas masivas dure mucho tiempo en comparación con la vida de la estrella, por lo que parece que hemos observado este raro evento muy poco después de que sucediera", agrega Frost.

El Extremely Large Telescope (ELT) de ESO, actualmente en construcción en el desierto chileno de Atacama, permitirá a la comunidad científica averiguar con más detalle lo que sucedió en el sistema, y tal vez revelar aún más sorpresas.

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