Descubren una colosal nebulosa galáctica por encima de la Vía Láctea

Por primera vez, los científicos, a partir de un descubrimiento de científicos aficionados, han identificado una nueva clase de nebulosas galácticas.

Las nebulosas galácticas son gigantescas nubes de gas que se encuentran principalmente en los brazos de las galaxias espirales, y en las cuales nacen las estrellas.

La nueva investigación ha logrado proporcionar evidencia de una capa completamente desarrollada de un sistema de envoltura común (CE), la fase de la envoltura común de un sistema estelar binario.

Misma envoltura

La envoltura común es el nombre que se le da a una fase de corta duración en la vida de una estrella binaria, durante la cual dos estrellas orbitan dentro de una envoltura única y compartida.

Se cree que la envoltura común es un proceso vital en la evolución de un gran número y una amplia diversidad de estrellas binarias.

La envoltura común es fundamental para comprender también la producción de las velas estándar cosmológicas más importantes, los agujeros negros conocidos más cercanos y las fuentes de ondas gravitacionales de masa estelar más prometedoras.

Evolución estelar

Un equipo internacional de astrónomos de la Universidad de Innsbruck en Austria, dirigido por Stefan Kimeswenger, junto con científicos aficionados, ha conseguido con este descubrimiento una mejor comprensión de la evolución estelar. Sus resultados se publican en la revista Astronomy & Astrophysics.

“Hacia el final de sus vidas, las estrellas normales se inflan hasta convertirse en estrellas gigantes rojas. Dado que una fracción muy grande de estrellas están en sistemas binarios, esto afecta a la evolución de ambas al final de sus vidas", explica Kimeswenger en un comunicado.

Y añade:  "en sistemas binarios cercanos, la parte exterior inflada de una estrella se fusiona como una envoltura común alrededor de ambas estrellas. Sin embargo, dentro de esta envoltura de gas, los núcleos de las dos estrellas están prácticamente intactos y siguen su evolución como estrellas individuales independientes”.

Huella digital

Se sabe que muchos sistemas estelares binarios son restos de esa evolución. Sus propiedades químicas y físicas sirven como huella digital. También se habían descubierto ya sistemas estelares que están a punto de desarrollar una envolvente común debido a su alto brillo específico.

Sin embargo, la envoltura completamente desarrollada de un CE y su expulsión al espacio interestelar, no se habían observado de esta forma hasta ahora.

“Estas envolturas son de gran importancia para nuestra comprensión de la evolución de las estrellas en su fase final. Además, nos ayudan a comprender cómo enriquecen el espacio interestelar con elementos pesados, que a su vez son importantes para la evolución de sistemas planetarios, como el nuestro”, señala Kimeswenger.

Descubrimiento único

El punto de partida de este descubrimiento único fue un grupo de astrónomos aficionados de Francia y Alemania: con un trabajo minucioso, buscaron imágenes celestes históricas en busca de objetos desconocidos en los archivos digitalizados y descubrieron el fragmento de una nebulosa, oculto en placas fotográficas de la década de 1980.

Con su hallazgo, el grupo se puso en contacto con expertos científicos internacionales, incluido el Departamento de Astro y Física de Partículas de la Universidad de Innsbruck, que tiene mucha experiencia en este campo.

Al recopilar y combinar observaciones de los últimos 20 años, provenientes de archivos públicos de varios telescopios y con datos de cuatro satélites espaciales diferentes, los investigadores de Innsbruck pudieron descartar su primera suposición, a saber, el descubrimiento de una nebulosa planetaria causada por el planeta a partir de restos de estrellas moribundas.

Diámetro colosal

La enorme extensión de la nebulosa galáctica se hizo evidente con la ayuda de medidas tomadas por telescopios en Chile. Científicos de Estados Unidos finalmente completaron estas observaciones con espectrógrafos.

“El diámetro de la nube principal es de 15,6 años luz de diámetro, casi 1 millón de veces más grande que la distancia de la tierra al Sol y mucho más grande que la distancia de nuestro Sol a su estrella vecina más cercana. Además, también se han encontrado fragmentos de hasta 39 años luz de distancia. Dado que el objeto se encuentra ligeramente por encima de la Vía Láctea, la nebulosa fue capaz de desarrollarse en gran medida sin ser perturbada por otras nubes presentes en el gas circundante”, explica Kimeswenger.

Nueva clase de nebulosas galácticas

Al combinar toda esta información, los investigadores lograron crear un modelo de la insólita nebulosa galáctica: consiste en un sistema binario cercano de una estrella enana blanca de 66.500 grados y una estrella normal con una masa ligeramente inferior a la del Sol.

Ambos se orbitan entre sí en solo 8 horas y 2 minutos y a una distancia de solo 2.2 radios solares. Debido a la pequeña distancia, la estrella compañera, con una temperatura de solo unos 4.700 grados, se calienta fuertemente en el lado que mira a la enana blanca, lo que conduce a fenómenos extremos en el espectro de la estrella y a variaciones muy regulares en el brillo.

¿Desde el año 1086?

Alrededor de ambas estrellas hay una envoltura gigantesca que consiste en el material exterior de la enana blanca. Con poco más de una masa solar, este material es más pesado que la enana blanca y su estrella compañera y fue expulsado al espacio hace unos 500.000 años.

Otra parte del rompecabezas relacionado con el descubrimiento de la nueva clase de nebulosas galácticas aún no se ha resuelto, advierte Stefan Kimeswenger.

“Es incluso posible que este sistema esté relacionado con una observación de novas realizada por astrónomos coreanos y chinos en 1086. En cualquier caso, las posiciones de las observaciones históricas coinciden muy bien con las de nuestro objeto aquí descrito”, concluye.

Referencia

YY Hya and its interstellar environment. Stefan Kimeswenger et al. A&A, Volume 656, December 2021, Article Number A145. DOI:https://doi.org/10.1051/0004-6361/202039787