El Hubble captura una estrella gigante al borde de la destrucción

Para celebrar el 31 aniversario del lanzamiento del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, los astrónomos apuntaron el famoso observatorio a una brillante “estrella famosa”, una de las estrellas más brillantes que se ven en nuestra galaxia, rodeada por un halo resplandeciente de gas y polvo.

El precio por la opulencia de la monstruosa estrella le supone “vivir al límite”. La estrella, llamada AG Carinae, está librando una batalla entre la gravedad y la radiación para evitar la autodestrucción.

Para celebrar el 31 aniversario del lanzamiento del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, los astrónomos apuntaron el famoso observatorio a AG Carinae, una de las estrellas más brillantes que se ven en nuestra galaxia, rodeada por un halo resplandeciente de gas y polvo.
Créditos: NASA, ESA, STScI.

La capa en expansión de gas y polvo que rodea a la estrella tiene unos cinco años luz de ancho, lo que equivale a la distancia desde donde nos encontramos hasta la estrella más cercana que no es el Sol, Proxima Centauri.

La enorme estructura se creó a partir de una o más erupciones gigantes hace unos 10.000 años. Las capas exteriores de la estrella se expulsaron al espacio. El material expulsado equivale aproximadamente a 10 veces la masa de nuestro Sol.

Estos estallidos son la vida típica de un extraño tipo de estrellas llamado variable azul luminosa, una breve fase convulsiva en la corta vida de una estrella ultrabrillante que vive rápido y muere joven. Estas estrellas se encuentran entre las más masivas y brillantes conocidas. Viven solo unos pocos millones de años, en comparación con los aproximadamente 10 mil millones de años de vida de nuestro Sol. AG Carinae tiene unos pocos millones de años y reside a 20.000 años luz de distancia dentro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Las variables azules luminosas exhiben una personalidad dual: parecen pasar años en una dicha inactiva y de pronto, estallan en un arrebato petulante. Estas gigantes son estrellas en extremo, muy diferentes de las estrellas comunes como nuestro Sol. De hecho, se estima que AG Carinae es hasta 70 veces más masiva que nuestro Sol y luce con el brillo cegador de un millón de soles.

“Me gusta estudiar este tipo de estrellas porque me fascina su inestabilidad. Hacen algo extraño”, dijo Kerstin Weis, experta en variables azules luminosas de la Universidad del Ruhr en Bochum, Alemania.

Estas imágenes son una combinación de exposiciones separadas adquiridas por el instrumento WFC3 / UVIS del Telescopio Espacial Hubble. Se utilizaron varios filtros para estudiar rangos de longitud de onda estrechos. El color resulta de asignar diferentes matices (colores) a cada imagen monocromática (escala de grises) asociada con un filtro individual.
Créditos: NASA, ESA, STScI.

Los grandes estallidos como el que produjo la nebulosa, ocurren una o dos veces durante la vida de una variable azul luminosa. Una estrella variable azul luminosa solo arroja material cuando está en peligro de autodestrucción como supernova. Debido a sus formas masivas y temperaturas súper calientes, las estrellas variables azules luminosas como AG Carinae “viven” en una batalla constante para mantener la estabilidad.

Es una lucha entre la presión de la radiación que empuja desde dentro de la estrella hacia afuera y la gravedad que empuja hacia adentro. El resultado hace que la estrella se expanda y contraiga. La presión de la radiación en ocasiones es mayor, y en consecuencia la estrella se expande a un tamaño tan inmenso, que se desprende de sus capas externas. Pero este caso solo ocurre cuando la estrella está a punto de desmoronarse. Después de que la estrella expulsa el material, se contrae a su tamaño normal, vuelve al equilibrio y se mantiene inactiva durante un tiempo.

Como muchas otras variables azules luminosas, AG Carinae permanece inestable. Ha experimentado estallidos menores que no han sido tan poderosos como el que creó la nebulosa actual.

En conmemoración del 31 aniversario del lanzamiento del Telescopio Espacial Hubble de la NASA el 24 de abril de 1990, los astrónomos apuntaron el famoso observatorio a una brillante “estrella famosa”, una de las estrellas más brillantes de nuestra galaxia, rodeada por un halo de gas brillante y polvo. La científica principal del proyecto del Hubble, la Dra. Jennifer Wiseman, nos lleva en un recorrido por esta nueva y sorprendente imagen, describe el estado actual del telescopio y resume algunas de las contribuciones del Hubble a la astronomía del año pasado.
Créditos: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA
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Aunque AG Carinae está inactiva ahora, como una estrella supercaliente que es, continúa emitiendo una radiación abrasadora y un poderoso viento estelar (corrientes de partículas cargadas). Este flujo de salida continúa dando forma a la nebulosa antigua, esculpiendo estructuras intrincadas a medida que el gas que fluye golpea la nebulosa exterior de movimiento más lento. El viento viaja a una velocidad de hasta un millón de km/h, unas 10 veces más rápido que la nebulosa en expansión. Con el tiempo, el viento caliente alcanza el material expulsado más frío, lo golpea y lo aleja aún más de la estrella. Este efecto de “quitanieves” ha despejado una cavidad alrededor de la estrella.

El material rojo es gas hidrógeno incandescente mezclado con gas nitrógeno. El material rojo difuso en la parte superior izquierda señala el lugar en el que el viento ha atravesado una región tenue de material y lo ha lbarrido al espacio.

Las características más destacadas, resaltadas en azul, son estructuras de masas de polvo iluminadas por la luz de la estrella. Las características más prominentes a la izquierda y al fondo, son acumulaciones de polvo más densas que han sido esculpidas por el viento estelar. La aguda visión del Hubble revela estas estructuras de aspecto delicado con gran detalle.

La imagen fue tomada en luz visible y ultravioleta. La luz ultravioleta ofrece una vista un poco más clara de las estructuras de polvo filamentoso que se extienden hasta la estrella. El Hubble es ideal para observaciones de luz ultravioleta porque este rango de longitud de onda solo se puede ver desde el espacio.

Las estrellas masivas, como AG Carinae, son importantes para los astrónomos debido a sus efectos de largo alcance en su entorno. El programa más grande en la historia del Hubble la Ultraviolet Legacy Library of Young Stars as Essential Standards, está estudiando la luz ultravioleta de estrellas jóvenes y la manera en que conforman su entorno.

Las estrellas variables azules luminosas son raras: se conocen menos de 50 entre las galaxias de nuestro grupo local de galaxias vecinas. Estas estrellas pasan decenas de miles de años en esta fase, lo que supone un abrir y cerrar de ojos en tiempo cósmico. Se espera que muchas terminen sus vidas en explosiones titánicas de supernovas, que enriquecen el universo con elementos pesados más allá del hierro.

Destacable del Hubble
  • Desde su lanzamiento, el 24 de abril de 1990, ha realizado más de un millón y medio de observaciones de 48.000 objetos celestes.
  • Ha realizado más de 181.000 órbitas terrestres, lo que supone 7.300 millones de kilómetros.
  • Ha recopilado más de 169 terabytes de datos disponibles.
  • Gracias a los datos, los astrónomos han publicado más de 18.000 artículos científicos, casi 1.000 de ellos durante el año 2020.

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 Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo las operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, D.C.

Traducción y edición: R. Castro