Alma (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
Los astrónomos han descubierto una estrella gigante roja que está pasando por su agonía final con un detalle sin precedentes, revelando características inusuales. La estrella conocida como V Hydri (o V Hya para abreviar), toma seis episodios diferentes de material, según Versión temprana Aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal. El mecanismo exacto de este misterioso «anillo de humo» aún no se comprende por completo. Sin embargo, las observaciones podrían sacudir los modelos existentes para esta última etapa de la evolución estelar y arrojar más luz sobre El destino de nuestro sol.
«V Hydrae está atrapada en el proceso de liberar su atmósfera, eventualmente la mayor parte de su masa, que es algo que hacen las gigantes rojas en la última etapa». El coautor Mark Morris dijo:, astrónomo de la Universidad de California. Sin embargo, «esta es la primera y única vez que se ha visto una serie de anillos en expansión alrededor de una estrella moribunda, una serie de ‘anillos de humo’ en expansión que creemos que explotarán cada pocos cientos de años».
gigante roja Esta es una de las etapas finales de la evolución estelar. Una vez que el núcleo de la estrella deja de convertir hidrógeno en helio a través de la fusión nuclear, la gravedad comienza a comprimir la estrella, elevando su temperatura interna. Este proceso enciende una capa de hidrógeno ardiente alrededor del núcleo inerte. Eventualmente, la presión y el calentamiento en el núcleo hacen que la estrella se expanda dramáticamente, alcanzando un diámetro de entre 62 millones y 620 millones de millas (100 millones a 1 mil millones de km). Las temperaturas de la superficie son relativamente frías según los estándares estelares: 4000 a 5800 grados Fahrenheit (2200 a 3200 grados Celsius). Entonces, estas estrellas adquieren una apariencia de color rojo anaranjado, de ahí el apodo de gigantes rojas.
IAU, Langit y Telescopio
Eventualmente, el helio en el núcleo de la gigante roja se agotará y el núcleo se encogerá nuevamente. Entonces conviértete en una estrella rama gigante asintótica (AGB) estrella (última etapa gigante roja). La estructura interna de la estrella AGB consta de un núcleo central de carbono y oxígeno, una capa en la que la fusión convierte el helio en carbono y otra capa en la que el hidrógeno se convierte en helio. Estas estrellas suelen producir pulsaciones dramáticas que aumentan en brillo cada 100 a 1000 días. Además, los intensos vientos superficiales provocan la formación de una nube de gas conocida como periplasma alrededor de la estrella.
Este intenso viento estelar finalmente expulsará la atmósfera y la atmósfera de la estrella, y la estrella se convertirá en una enana blanca dentro de la nebulosa planetaria. Cuanto más rápido sea el ritmo al que la estrella AGB pierde masa, más cerca estará de esa transición final. Nuestro sol eventualmente se convertirá en una gigante roja en aproximadamente 5 mil millones de años, eventualmente evolucionando a AGB antes de eventualmente evolucionar a una nebulosa planetaria con una estrella enana blanca en su centro.
Este es un proceso que los astrónomos han entendido durante años. Sin embargo, las características inusuales de V Hya les hicieron replantearse muchas cosas. Situada a 1.300 años luz de distancia en la constelación de Hidra, V Hya es una estrella rica en carbono, lo que significa que su atmósfera contiene más carbono que oxígeno. Tiene una alta tasa de pérdida de masa, por lo que los astrónomos creen que puede estar en proceso de liberar su atmósfera en una nebulosa planetaria.
Alma (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
Esta estrella AGB también es interesante porque cada ocho años aproximadamente se produce una gran erupción de plasma y se produce una fuerte caída del brillo cada 17 años. Este evento indica la presencia de una estrella compañera casi invisible. (La disminución del brillo puede deberse a las nubes asociadas con la segunda estrella que pasan frente a V Hya).
El nuevo estudio combina datos del Telescopio Espacial Hubble con observaciones utilizando el Atacama Large Millimeter/Sub-millimeter Array (ALMA), que incluye datos infrarrojos, ópticos y ultravioleta para capturar la agonía de V Hya en varias longitudes de onda. La estrella está distante y envuelta en polvo espeso, pero las capacidades de alta resolución de ALMA han revelado sus anillos y salidas con gran detalle.
El momento también es una coincidencia. «V Hya está pasando por una transición breve pero crucial por la que pasan las estrellas moribundas al final de sus vidas». El coautor Raghvendra Sahai dice:, astrónomo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. “Esta es la fase en la que pierden la mayor parte de su masa. Es posible que esta fase no dure mucho, por lo que es difícil captarla en acción. Tuvimos suerte con V Hya y pudimos fotografiar todas las diferentes actividades que estaban ocurriendo. «
Sahai y sus colegas descubrieron que la estrella se desprende de su atmósfera al expulsar una serie de anillos de humo, que se han expandido hacia afuera durante 2100 años o más para formar una región similar a un disco de polvo alrededor de V Hya. equipo expresado Esta estructura es DUDE (disco en expansión dinámica).
Sus observaciones también revelaron un estallido de gas de alta velocidad expulsado de la estrella en direcciones opuestas, perpendicular al anillo de humo, formando dos estructuras en forma de reloj de arena. La estructura se está expandiendo a una velocidad de más de medio millón de millas por hora (240 km/s). «El descubrimiento de que este proceso podría involucrar un anillo de combustión gaseosa, junto con la producción de chorros de materia discontinuos y de alta velocidad, trae nuevas y emocionantes arrugas a nuestra comprensión de cómo las estrellas terminan sus vidas». Morris dijo.
Todo esto sugiere que la estrella está experimentando una evolución muy rápida, lo que contradice los modelos actuales. «Nuestro estudio revela dramáticamente que los modelos tradicionales de cómo mueren las estrellas AGB, al expulsar combustible en masa a través de vientos globulares constantes y relativamente lentos durante 100,000 años o más, son incompletos o, en el peor de los casos, incorrectos». Sahi dijo. “Es muy probable que una estrella compañera o una cuasi estrella haya jugado un papel importante en su desaparición. En el caso de V Hya, la combinación de las estrellas compañeras más cercanas e hipotéticamente distantes es responsable, al menos en cierta medida, de su presencia. de sus seis anillos, y una explosión a gran velocidad que provoca la muerte milagrosa de la estrella. . «