Estrellas gigantes son captadas mientras lanzan polvo hacia el cosmos, afirman científicos

La intensa luz de las estrellas en realidad puede lanzar el polvo hacia el universo. Eso es algo que los astrofísicos han sabido durante años que era posible, pero nunca lo habían observado directamente, hasta ahora.

En un nuevo artículo publicado el miércoles en la revista Nature, un equipo internacional de astrónomos describe cómo la intensa radiación de un sistema estelar binario está expulsando columnas de polvo de las estrellas gemelas en un ciclo de ocho años. Esta es la primera vez que se han captado estrellas en el acto de acelerar el polvo lejos de ellas con el poder de la luz.

“Es difícil ver que la luz de las estrellas provoque una aceleración porque la fuerza se desvanece con la distancia y otras fuerzas las sustituyen rápidamente”, dijo en un comunicado Yinuo Han, del Instituto de Astronomía de Cambridge y autor principal del artículo de Nature. “Para presenciar la aceleración al nivel en que se vuelve medible, el material debe estar razonablemente cerca de la estrella o la fuente de la presión de radiación debe ser más fuerte”.

Por fortuna para los investigadores, estaban observando un sistema estelar muy energético, la estrella binaria WR140 en la constelación Cygnus. El sistema consta de dos estrellas masivas, una supergigante azul y una estrella Wolf-Rayet, siendo esta última una estrella de tipo muy activo, unas 20 veces más grande que el Sol. Las estrellas Wolf-Rayet expulsan mucha masa con mucha rapidez, y pierden una masa equivalente a la del Sol en tan solo 100.000 años.

En el caso de WR140, la estrella Wolf-Rayet expulsa columnas de polvo y hollín cada ocho años, como resultado de las interacciones entre las dos estrellas y el material suelto del elemento Wolf-Rayet del par binario.

“Con la puntualidad de un reloj, esta estrella infla anillos de humo esculpidos cada ocho años, con toda esta maravillosa física escrita y luego inflada en el viento como una pancarta para que la leamos”, aseguró Peter Tuthill, coautor del estudio y profesor de astronomía de la Universidad de Sydney en un comunicado. “Ocho años después, cuando el binario regresa a su órbita, aparece otro igual que el anterior, y sale al espacio dentro de la burbuja del anterior, como un juego de gigantescas matrioskas una dentro de la otra”.

Los investigadores pudieron monitorear las columnas en la parte infrarroja del espectro gracias al telescopio del Observatorio Keck en Hawái. Inicialmente, sus observaciones y las matemáticas que usaron para modelarlas no coincidían. Fue entonces cuando se dieron cuenta de que la fuerza intensa, similar a un vendaval, del viento solar de la estrella Wolf-Rayet no solo empujaba la columna de polvo, sino que la aceleraba para alejarla de la estrella.

“En cierto sentido, siempre supimos que esta debía ser la razón del flujo, pero nunca soñé que seríamos capaces de ver la física en funcionamiento de esta manera”, añadió el Dr. Tuthill. “Cuando miro los datos ahora, veo el penacho de WR140 desplegándose como una vela gigante hecha de polvo. Cuando atrapa el viento fotónico que fluye desde la estrella, como un yate que atrapa una ráfaga, da un salto repentino hacia adelante”.

Aunque el descubrimiento es una primicia astrofísica, probablemente no será el último. Si bien la mayoría de las observaciones del equipo se realizaron con telescopios terrestres, contaron con la ayuda del telescopio espacial James Webb, que entró en operación recientemente, y ese observatorio espacial debería abrir nuevas posibilidades para estudiar sistemas estelares tan exóticos, según Ryan Lau, y astrónomo del Laboratorio Nacional de Investigación de Astronomía Óptica e Infrarroja en Arizona.

“El telescopio Webb ofrece nuevos extremos de estabilidad y sensibilidad”, comentó el Dr. Lau en un comunicado. “Ahora podremos hacer observaciones como esta mucho más fácilmente que desde el suelo, abriendo una nueva ventana al mundo de la física de Wolf-Rayet”.