4 de marzo de 2015

Le estrella devorada

El caso de la estrella CW Leonis es muy particular. Esta estrella, con una masa cercana a dos veces la del Sol, parece ser que tiene una compañera la cual, dada su proximidad, estaría devorando la masa de CW Leonis, acelerando así su muerte estelar. Saber esto ha sido posible gracias a un estudio liderado por José Cernicharo, investigador del CSIC en el Grupo de Astrofísica Molecular del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid.

La estrella erosiva

La compañera actúa como un agente erosivo de la superficie de la estrella principal, hipótesis que explicaría la pérdida de masa. “Los datos observados muestran capas muy densas que parecen reflejar episodios recurrentes de pérdida de masa en la envoltura de la estrella”, explica Cernicharo.

Imagen 1: La línea de emisión del 13-CO (2-1) integrada entre las velocidades V(LSR) -28,5 y -25,5 Km/s (contorno negro) sobreimpresionada con la emisión del 12-CO en el mismo rango de velocidades. Astronomy & Astrophysics / J. Cernicharo et al.

Y es que las capas que se van desprendiendo del cuerpo de la estrella principal aparecen rotas en pedazos, mientras que las que están más próximas al cuerpo se muestran bastante esféricas.

Explicando la rotura

“Una forma de explicar estas roturas en las capas externas CW Leonis es que puede estar dejando la fase AGB", comenta Cernicharo. En la fase AGB (Rama Asintótica Gigante, por sus siglas en inglés) la estrella ya ha agotado el hidrógeno del núcleo y empieza a usar el helio como combustible, expandiéndose y expulsando al exterior sus capas más externas.

Imagen 2: Distribución de gas en para un tiempo de 10.000 años con las pérdidas de masa destacadas en períodos de 400 años (diagramas superiores) y en períodos de 800 años (diagramas medios) en comparación con la distribución de brillo observada en la línea del monóxido de carbono. Los datos del modelo han sido convolucionados con la gaussiana de anchura igual a la HPBW (Ancho de Haz de Media Potencia) del telescopio. Los paneles de la izquierda muestran la distribución del gas para las velocidades. Créditos: Astronomy & Astrophysics / J. Cernicharo et al.

“Todas esas características clave que se dan en esta estrella, y en especial las roturas de las capas exteriores, pueden explicarse con la presencia de una estrella compañera, que pasaría cerca de CW Leonis cada 800 años, aumentando el ritmo de pérdida de masa cuando se acerca”, explica Cernicharo. El hecho de que las estrellas binarias sean comunes refuerza la hipótesis, sin embargo, al estar rodeada de polvo y gas resulta más complicado confirmar el sistema doble.

Los datos, obtenidos con el telescopio IRAM 30m del Institut de Radioastronomie Milimetrique instalado en el Pico Veleta de Sierra Nevada, en Granada, han permitido realizar mapas de emisión de la molécula de monóxido de carbono (CO), mostrando la historia de la pérdida de masa de CW Leonis en los últimos 8.000 años.

Imagen 3: Distribución de la emisión de monóxido de carbono a diferentes velocidades. Créditos: Astronomy & Astrophysics / J. Cernicharo et al.

CW Leonis es un objeto de estudio con un gran interés. Además de su velocidad constante de expansión, Cernicharo destaca que "la mitad de las especies interestelares conocidas se observan en su envoltura exterior. En este ambiente rico en carbono, la presencia de moléculas con oxígeno, como el vapor de agua, constituye aún uno de los más apasionantes enigmas por resolver”.

Imagen 4: Arriba a la izquierda se muestra la velocidad integrada de la línea de emisión del monóxido de carbono (J=2-1). En el resto de diagramas se muestran los mapas de velocidad con una resolución de 2 Km/s. Créditos: Astronomy & Astrophysics / J. Cernicharo et al.

La sensibilidad de los instrumentos aumenta con el tiempo y cada vez es más efectiva la detección de moléculas en el espacio. Moléculas de complejidad media están a las puertas de ser descubiertas.
Los datos de la investigación han sido publicados en la revista Astronomy & Astrophysics bajo el título "Molecular shells in IRC+10216: tracing the mass loss history", por J. Cernicharo et al.

El equipo que ha llevado a cabo la investigación está formado por J. Cernicharo (Grupo de Astrofísica Molecular del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC), N. Marcelino (National Radioastronomy Observatory, Estados Unidos), M. Agúndez (Grupo de Astrofísica Molecular del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC), M. Guelin (Institut de Radioastronomie Milimetrique, Francia; LERMA/Observatoire de Paris, Francia).
Artículo científico:

Referencias:

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