martes, 16 de diciembre de 2014

Dos estrellas se fusionarán en una sola supermasiva

Representación artística del sistema MY Cam. Las proporciones entre las componentes reflejan los resultados del análisis. Las estrellas están deformadas por su rapidísima rotación y la atracción gravitatoria de la compañera. / Javier Lorenzo (Universidad de Alicante)
Un estudio sobre el sistema binario MY Camelopardalis demuestra que las estrellas más masivas se forman por fusión de otras más pequeñas, como ya predecían los modelos teórico. Las observaciones las han efectuado investigadores profesionales de la Universidad de Alicante, el Centro de Astrobiología y el Instituto de Astrofísica de Canarias, junto a astrónomos aficionados.

Un estudio sobre la estrella binaria MY Camelopardalis ha concluido que no solo se trata de la más masiva conocida, compuesta por dos estrellas con 38 y 32 veces la masa del Sol, sino que además presenta el periodo orbital más corto detectado, ya que sus estrellas giran en torno al centro de masas común en menos de 1,2 días. Se prevé que el sistema, tan próximo que ya comparte envoltura, se fusionará en una estrella supermasiva, un resultado que muestra la viabilidad de algunos modelos teóricos que sugieren que las estrellas más masivas deben formarse por fusión de estrellas menos masivas.

Las investigaciones se han publicado en la revista Astronomy & Astrophysics (A&A) por astrónomos de la Universidad de Alicante, el Centro de Astrobiología (CAB-CSIC) y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), junto con astrónomos aficionados. Para el trabajo se han empleado datos obtenidos por el espectrógrafo FOCES, instalado en el telescopio de 2,2 m del Observatorio de Calar Alto (Almería).

En nuestra galaxia, gran parte de las estrellas se han formado en sistemas binarios o múltiples. “En estos sistemas –explica Javier Lorenzo, investigador de la Universidad de Alicante que encabeza el estudio–, todas las estrellas describen órbitas en torno a un centro de masas común. En particular, las estrellas mucho más masivas que el Sol, las que contienen una masa equivalente a la de muchos soles, tienden a aparecer siempre en compañía”.

Un ejemplo particularmente notable es el sistema binario MY Cam. Se trata de la estrella más brillante del cúmulo abierto Alicante 1, identificado como una pequeña guardería estelar por investigadores de la Universidad de Alicante. MY Cam es reconocida como una binaria eclipsante, un sistema en que una estrella pasa por delante de la otra cada vez que completa una órbita, dando lugar a cambios en el brillo del sistema. Esta propiedad de las binarias eclipsantes permite que podamos conocer muchas de las características de las estrellas componentes.

“La curva de luz –comenta Sergio Simón, investigador del IAC y uno de los autores del artículo– nos muestra que el periodo orbital del sistema es de tan solo 1,2 días. Dado el gran tamaño de las estrellas, tienen que estar enormemente cerca para poder dar una vuelta completa en tan poco tiempo. Las estrellas se desplazan a una velocidad superior al millón de kilómetros por hora. Pero, al estar tan cerca, las fuerzas de marea que se establecen entre ellas las fuerzan a rotar sobre sí mismas con el mismo periodo, es decir, cada estrella gira sobre sí misma en poco más de un día, mientras que el Sol, que es mucho más pequeño, gira sobre sí mismo una vez cada 26 días”.

Pero, además, las estrellas son enormemente masivas. Sus masas equivalen a 38 y 32 veces la del Sol. Unas estrellas tan enormes no se acomodan fácilmente en una órbita tan pequeña y el estudio concluye que se están tocando y el material de sus capas exteriores forma  una envoltura común (lo que se conoce como una binaria de contacto). MY Cam es una de las binarias de contacto más masivas que se conocen, y la más masiva cuyas componentes son tan jóvenes que no han empezado aún a evolucionar.

Dos jóvenes estrellas muy unidas

“Este es el aspecto más interesante de MY Cam –apunta Ignacio Negueruela, investigador de la Universidad de Alicante que participa en el estudio–, ya que su futuro previsible permite confirmar algunas de las teorías actuales sobre formación de estrellas extremadamente masivas. Las propiedades de las dos componentes de MY Cam hacen pensar que se trata de estrellas extremadamente jóvenes, formadas en los dos últimos millones de años, y esto permite sospechar que el sistema se formó tal y como es ahora, aunque quizá las dos estrellas no llegaran a tocarse inicialmente".

Se cree que la evolución del sistema dará lugar a la fusión de las dos estrellas en un único objeto, aunque los detalles del proceso de fusión se desconocen. Algunos modelos teóricos sugieren que el proceso de fusión será extremadamente rápido, liberando una enorme cantidad de energía en una especie de explosión. Otros trabajos favorecen un proceso menos violento, pero en cualquier caso espectacular.

"De todos modos, muchos astrofísicos creen que la fusión de las componentes de una binaria muy cercana es quizá la manera más efectiva de generar estrellas extremadamente masivas. MY Cam es el primer ejemplo de un sistema que puede dar lugar a uno de estos objetos”, concluye Negueruela.


Enlace original: SINC.

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