Utilizando
el telescopio VLT (Very
Large Telescope) de ESO,
un equipo de astrónomos entre quienes
destacada la investigadora postdoctoral
del Departamento de Astronomía
(DAS) de la Universidad de Chile,
Avril Day-Jones, ha descubierto
un par de estrellas que se orbitan la una
a la otra en el centro de una de las nebulosas
planetarias más emblemáticas.
Estos nuevos resultados
confirman una teoría sobre la cual
se viene debatiendo desde hace mucho tiempo
y que plantea qué es lo que controla
la espectacular y simétrica apariencia
del material lanzado al espacio. Los resultados
se publicaron el día 9 de noviembre
de 2012 en la revista Science.
Las nebulosas planetarias
son brillantes burbujas de gas alrededor
de enanas blancas, que son estrellas como
nuestro Sol en las etapas finales de sus
vidas. Fleming 1 es un hermoso ejemplo con
sorprendentes chorros simétricos
(eyecciones de gas en rápido movimiento
impulsados desde el corazón de las
nebulosas planetarias) que tejen enredados
patrones curvos. Se encuentra en la constelación
austral de Centaurus (El Centauro) y fue
descubierta justo hace un siglo por Williamina
Fleming, una ama de llaves contratada por
el Observatorio de Harvard tras mostrar
sus aptitudes para la astronomía.
Los astrónomos llevan
mucho tiempo discutiendo sobre cómo
se originan estos chorros simétricos,
pero no se ha alcanzado ningún consenso.
Ahora, un equipo de investigación
liderado por Henri Boffin (ESO, Chile),
ha combinado nuevas observaciones de Fleming
1 llevadas a cabo con el telescopio VLT
con detallados modelos hechos por ordenador
para determinar por primera vez cómo
surgen esas extrañas formas.
El equipo utilizó
el telescopio VLT de ESO para estudiar la
luz que viene de la estrella central. Descubrieron
que Fleming 1 parece tener, no una, sino
dos enanas blancas en su centro, orbitándose
la una a la otra cada 1,2 días. Pese
a que ya se habían descubierto estrellas
binarias en el corazón de las nebulosas
planetarias, los sistemas con dos enanas
blancas orbitándose mutuamente son
muy poco comunes.
“El origen de las
intrincadas y hermosas formas de Fleming
1 y de otros objetos similares ha sido un
tema controvertido durante muchas décadas,”
afirma Henri Boffin. “Los astrónomos
ya habían sugerido la posibilidad
de una estrella binaria, pero siempre se
pensó que, en caso de serlo, estarían
bastante separadas, con un periodo orbital
de decenas de años o incluso más.
Gracias a nuestros modelos y observaciones
pudimos examinar este inusual sistema con
mucho detalle, llegando directo al corazón
de la nebulosa, y descubrimos esta pareja
de estrellas que se encontraba miles de
veces más cerca”.
Cuando las estrellas con
una masa de hasta ocho veces la del Sol
se acercan al final de sus vidas, expulsan
sus capas exteriores y empiezan a perder
masa. Esto permite que el corazón
caliente de la estrella emita radiación
con mucha potencia, provocando que esa burbuja
de gas en movimiento expulsado hacia el
exterior brille en forma de nebulosa planetaria.
Mientras las estrellas son
esféricas, muchas de esas nebulosas
planetarias son increíblemente complejas,
con nudos, filamentos, e intensos chorros
de material formando patrones intrincados.
Algunas de las nebulosas más espectaculares
— incluida Fleming 1 — presentan
estructuras con simetría de punto
(En este caso cada parte de la nebulosa
tiene un chorro gemelo exacto, a la misma
distancia de la estrella, pero en la dirección
opuesta). Para esta nebulosa planetaria
esto significa que el material parece eyectado
desde ambos polos de la región central
en chorros con forma de S. Este nuevo estudio
muestra que esos patrones de Fleming 1 son
el resultado de la interacción de
dos estrellas cercanas — el sorprendente
canto del cisne de una pareja estelar.
“Este es el caso más
completo hasta ahora de una estrella binaria
central para el cual las simulaciones han
predicho correctamente cómo daba
forma a la nebulosa que la rodeaba —
y con una forma realmente espectacular,”
explica el coautor Brent Miszalski, del
SAAO y el SALT (Sudáfrica).
La
astrónoma y parte del equipo investigador,
Avril Day-Jones, comenta que “este
descubrimiento es importante, pues es la
primera vez que “vemos” el mecanismo
(un sistema binario, que contiene una enana
blanca) que causa la estructura de los flujos
de salida que se ven en esta nebulosa planetaria”,
comenta la científica que participó
captando las primeras observaciones espectroscópicas
del centro del sistema binario usando el
instrumento FORS del VLT.
La pareja de estrellas situada
en el centro de esta nebulosa es vital para
explicar su estructura. A medida que las
estrellas envejecen, se expanden y, durante
parte de este tiempo, una actuó como
un vampiro estelar, absorbiendo material
de su compañera. Este material fluyó
hacia la estrella vampiro, rodeándola
con un disco conocido como disco de acreción.
Dado que ambas estrellas se orbitaban la
una a la otra, ambas interactuaban con este
disco y provocaron que se comportara como
una peonza en movimiento (un tipo de movimiento
denominado precesión). Este movimiento
influye en el comportamiento de cualquier
material que haya sido empujado hacia fuera
a través de los polos del sistema,
como si fueran chorros. Este estudio confirma
que los discos de acreción con precesión
en sistemas binarios causan los sorprendentes
patrones simétricos que se observan
alrededor de nebulosas planetarias como
Fleming 1.
Las profundas imágenes
obtenidas por el VLT también han
ayudado a descubrir unos nudos anillos de
material en la zona interior de la nebulosa.
Este tipo de anillo de material también
se ha encontrado en otras familias de sistemas
binarios, y parecen ser una firma reveladora
de la presencia de una pareja estelar.
“Nuestros
resultados ofrecen una mayor confirmación
del papel que juega la interacción
entre pares de estrellas para dar forma,
e incluso puede que formar, nebulosas planetarias”,
concluye Boffin.
