Eta Carinae: Nuestros vecinas Super Estrellas...

El sistema estrella Eta Carinae no carece de superlativos. No sólo contiene una de las más grandes y más brillantes estrellas en nuestra galaxia, pesando no menos de 90 veces la masa del sol, también es extremadamente volátil y se espera que tenga al menos una explosión de supernova en el futuro.

Como uno de los primeros objetos observados por el Observatorio de rayos x Chandra de la NASA después de su lanzamiento hace unos 15 años, este sistema de doble estrella continua revelando nuevas pistas acerca de su naturaleza a través de las radiografías que genera.

Los astrónomos informaron el comportamiento extremadamente volátil de Eta Carinae en el siglo XIX, cuando se convirtió en brillante durante dos décadas, eclipsando casi todas las estrellas en el cielo. Este evento se hizo conocida como la "gran erupción". Datos de los telescopios modernos revelan que Eta Carinae tiró diez veces la masa del Sol durante ese tiempo. Sorprendentemente, la estrella sobrevivió esta tumultuosa expulsión de material, ha agregando "muy resistente" a su lista de atributos.

Hoy en día, los astrónomos intentan aprender más sobre las dos estrellas en el sistema de Eta Carinae y cómo interactúan entre sí. La más pesada de las dos estrellas rápidamente está perdiendo masa a través de viento streaming de su superficie en más de 1 millón kilómetros por hora. Mientras no la purgación gigante de la gran erupción, esta estrella todavía está perdiendo masa a un ritmo muy alto que se calcúla a la masa del Sol en un milenio.

Aunque más pequeño que su socio, la estrella compañera Eta Carinae también es masiva, pesando cerca de 30 veces la masa del Sol. Es perder la materia a un ritmo que es cien veces menor que su compañero, pero aún así una pérdida de peso prodigioso en comparación con la mayoría de las otras estrellas. La estrella compañera late, la estrella más grande en la velocidad del viento, con su viento de sincronización casi diez veces más rápido.

Cuando estos dos rápidos y poderosos vientos chocan, forman un arco de choque – similar a la barrera del sonido de un avión supersónico – que luego se calienta el gas entre las estrellas. La temperatura del gas alcanza unos 10 millones grados, produciendo rayos x que detecta el Chandra.

La imagen de Chandra de Eta Carinae muestra rayos x de baja energía en rojo, en el medio de la radiografías en verde y los rayos x de alta energía en azul. La mayoría de las emisiones proviene de rayos x de baja y alta energía. La fuente de punto azul es generada por los vientos que chocan, y la emisión azul difusa se produce cuando el material que fue purgado durante la gran erupción refleja estos rayos x. La energía baja los rayos x más espectáculo donde los vientos de las dos estrellas, o tal vez material de la gran erupción, llamativos material circundante. Este material circundante podría consistir en gas que fue expulsado antes de la gran erupción.

Una característica interesante del sistema Eta Carinae es que las dos estrellas viajan alrededor del otro a lo largo de caminos altamente elípticas durante su órbita larga cinco-y-a-half-year. Dependiendo de donde esté cada estrella en su trayectoria de forma ovalada, la distancia entre las dos estrellas tinen cambios en un factor de 20. Estas trayectorias ovalada dan a los astrónomos la oportunidad de estudiar lo que pasa a los vientos de las estrellas cuando chocan a distancias diferentes uno del otro.

Durante la mayor parte de la órbita del sistema, los rayos x son más fuertes en el ápice, la región donde los vientos chocan frontalmente. Sin embargo, cuando las dos estrellas están en su más cercana distancia durante su órbita (un punto que los astrónomos llaman "periastron"), la radiografía emisión se sumerge inesperadamente.

Para entender la causa de esta caída, los astrónomos observaron Eta Carinae con Chandra en periastron a principios de 2009. Los resultados proporcionan la primera imagen detallada de la emisión de rayos x de los vientos que chocan en Eta Carinae. El estudio sugiere que parte de la razón de la inmersión en periastron es que los rayos x desde el ápice están bloqueados por el viento de la estrella más masiva en Eta Carinae denso, o tal vez por la superficie de la estrella  misma.

Otro factor responsable de la caída de rayos x es que la onda de choque parece interrumpirse cerca del periastron, posiblemente debido a un enfriamiento más rápido del gas debido al aumento de la densidad, o una disminución en la fuerza del viento de la estrella compañera debido a la radiación ultravioleta extra de la estrella masiva al alcanzarla. Los investigadores esperan que las observaciones de Chandra de la última periastron en agosto de 2014 les ayudará a determinar la verdadera explicación.

Estos resultados fueron publicados en la edición 01 de abril de 2014 de The Astrophysical Journal y están disponibles en línea. El primer autor del artículo es Kenji Hamaguchi del Goddard Space Flight Center en Greenbelt, MD, y sus coautores son Michael Corcoran del Goddard Space Flight Center (GSFC); Christopher Russell, de la Universidad de Delaware, en Newark, DE; Pollock de A. de la Agencia Espacial Europea en Madrid, España; Theodore Gull, Mairan Teodoro y Thomas I. Madura de GSFC; Augusto Damineli de Universidade de Sao Paulo en Sao Paulo, Brasil y Julian Pittard de la Universidad de Leeds en el Reino Unido.

El Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la dirección de misiones de ciencia de la NASA en Washington, DC. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones de vuelo y ciencia de Chandra.

 

Image credit: NASA/CXC/GSFC/K.Hamaguchi, et al.

 

Traducción: El Quelonio Volador