29 de mayo de 2013

Dieta estelar baja en sodio

Cuando una estrella de un tamaño similar al Sol muere, lo hace en forma de nebulosa planetaria. Hasta ahí todo correcto. Pero para llegar a ese estado se pensaba que la estrella expulsaba la mayor parte de las capas de su atmósfera al espacio con la correspondiente pérdida de masa, unida a una explosión del núcleo, lo que se conoce como período AGB o período en rama asintótica gigante. Y esto se daba por sentado.

Imagen de la nebulosa planetaria IC 1295 obtenida por el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO. Créditos: ESO

Tras unas observaciones llevadas a cabo con el VLT de ESO en el cúmulo NGC 6752, los resultados parecen indicar que esto no siempre es así, haciendo tambalear los pilares que se tenían sobre la evolución de estrellas con masa similar al Sol.

Cúmulo globular NGC 6752 tomada con el instrumento Wide Field Imager, instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla (Chile). Créditos: ESO.

Tras observar este cúmulo, la mayor parte de las estrellas estudiadas nunca alcanza la fase de AGB, y un indicativo para averiguar si la estrella pasará por esta fase o no, es la cantidad de sodio que posee.

Cambio radical

Simon Campbell, del Centro de Astrofísica de la Universidad de Monash (Melbourne, Australia) revisó antiguos artículos de evolución estelar y encontró claras evidencias que sugerían que algunas estrellas se saltaban el proceso de pérdida de masa. En sus propias palabras:
“Para un científico que trabaja con modelos estelares ¡esta sugerencia era una locura! Según nuestros modelos, todas las estrellas pasan por la fase AGB. Revisé de nuevo todos los estudios antiguos, y descubrí que no había sido investigado adecuadamente. Decidí investigar por mi cuenta, a pesar de tener muy poca experiencia observacional”.
El cúmulo NGC 6752 está situado a unos 13000 años luz en la constelación austral del Pavo y contiene estrellas tanto de primera generación como de segunda, distinguibles ambas por la cantidad de sodio que contienen. Para medir la proporción de este elemento, Campbell y su equipo usaron el espectrógrafo FLAMES del VLT. "El espectrógrafo multiobjeto de alta resolución del VLT, era el único instrumento que podía permitirnos obtener datos de tan alta calidad para 130 estrellas al mismo tiempo. Y nos permitió observar gran parte del cúmulo globular de una vez”, dijo Campbell.

Ubicación del cúmulo globular de estrellas NGC 6752 en la constelación austral del Pavo. NGC 6752 está señalada con un círculo rojo. Créditos: ESO, IAU and Sky & Telescope.

Resultados sorprendentes

Todas las estrellas de primera generación en el período AGB tenían bajos niveles de sodio. De las estrellas de segunda generación, con mayores cantidades de sodio, ningua había pasado por la fase de AGB. En cifras: El 70% de las estrellas no había pasado por la fase AGB.

Dieta baja en sodio

"Parece que las estrellas necesitan tener una dieta baja en sodio para alcanzar la fase de AGB en su edad anciana. Estas observaciones son importantes por varios motivos. Estas estrellas son las más brillantes de los cúmulos globulares, por tanto habrá un 70% menos de estrellas brillantes de lo que predice la teoría. ¡Esto también significa que nuestros modelos de estrellas están incompletos y deben ser revisados!”, afirmó Campbell.

Por lo tanto, tenemos un resultado inesperado que cambiará el rumbo de la evolución estelar tal y como la conocíamos dado que muchas estrellas no pasan por la fase de pérdida de masa al final de sus vidas.
NOTA: Este trabajo fue presentado en un artículo titulado “Sodium content as a predictor of the advanced evolution of globular cluster stars” por Simon Campbell et al., y aparece online en la revista Nature del 29 de mayo de 2013.
El equipo está compuesto por Simon W. Campbell (Universidad de Monash, Melbourne, Australia), Valentina D’Orazi (Universidad de Macquarie, Sydney, Australia; Universidad de Monash), David Yong (Universidad Nacional de Australia, Canberra, Australia [ANU]), Thomas N. Constantino (Universidad de Monash), John C. Lattanzio (Universidad de Monash), Richard J. Stancliffe (ANU; Universidad de Bonn, Alemania), George C. Angelou (Universidad de Monash), Elizabeth C. Wylie-de Boer (ANU), Frank Grundahl (Universidad de Aarhus, Dinamarca).
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