Astronomía
El misterioso estallido del pasado
Un equipo internacional de astrónomos que utiliza el instrumento GNIRS del telescopio Géminis Norte ha descubierto que CK Vulpeculae, vista por primera vez como una estrella nueva brillante en 1670, está aproximadamente cinco veces más lejos de lo que se pensaba anteriormente.
Esto hace que la explosión de 1670 de CK Vulpeculae fuera mucho más energética de lo que se había estimado anteriormente y la coloca en una misteriosa clase de objetos que son demasiado brillantes para ser miembros del bien conocido tipo de explosiones conocidas como novas, pero demasiado débiles para ser supernovas.
Hace 350 años, el monje francés Anthelme Voituret vio una brillante nueva estrella resplandecer en la constelación de Vulpecula. Durante los meses siguientes, la estrella se volvió casi tan brillante como Polaris (la Estrella del Norte) y fue monitoreada por algunos de los principales astrónomos de entonces antes de que se desvaneciera de la vista transcurrido un año. La nueva estrella acabó ganándose el nombre de CK Vulpeculae y fue considerada durante mucho tiempo como el primer ejemplo documentado de una nova, un evento astronómico fugaz que surge de una explosión en un sistema estelar binario cercano en el que uno de sus miembros es una enana blanca, el remanente de una estrella similar al Sol. Sin embargo, una serie de resultados recientes han puesto en duda la clasificación de CK Vulpeculae como nova.
En 2015, un equipo de astrónomos sugirió que la aparición de CK Vulpeculae en 1670 fue el resultado de una colisión catastrófica entre dos estrellas normales. Poco más de tres años después, los mismos astrónomos propusieron además que una de las estrellas era de hecho una gigante roja hinchada, tras el descubrimiento de un isótopo radioactivo del aluminio en los alrededores inmediatos al lugar de la explosión de 1670. Complicando aún más la imagen, un grupo separado de astrónomos propuso una interpretación diferente. En su artículo, también publicado en 2018, sugirieron que el súbito brillo de 1670 fue el resultado de una fusión entre una enana marrón - una estrella fallida demasiado pequeña para brillar a través de la fusión termonuclear que alimenta al Sol - y una enana blanca.
Ahora, agregándose al continuo misterio que rodea a CK Vulpeculae, nuevas observaciones del Observatorio Internacional Géminis, un programa del NOIRLab de la NSF, revelan que este enigmático objeto astronómico está mucho más lejos y ha eyectado gas a velocidades mucho más altas que las reportadas anteriormente.
La nebulosa CK Vulpeculae. (Foto: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/Travis Rector (University of Alaska Anchorage), Mahdi Zamani & Davide de Martin)
Este equipo, dirigido por Dipankar Banerjee del Laboratorio de Investigación Física de Ahmedabad (India), Tom Geballe del Observatorio Géminis y Nye Evans de la Universidad de Keele (Reino Unido), planeó inicialmente utilizar el espectrógrafo infrarrojo GNIRS en el Géminis Norte, en el Maunakea de Hawái, para confirmar la detección en 2018 de aluminio radiactivo en el corazón de CK Vulpeculae. Después de darse cuenta de que detectar esto en el infrarrojo sería mucho más difícil de lo que pensaron originalmente, los astrónomos improvisaron y obtuvieron observaciones en el infrarrojo en toda la extensión de CK Vulpeculae, incluyendo las dos briznas de nebulosidad en sus bordes exteriores.
"La clave de nuestro descubrimiento fueron las mediciones del GNIRS obtenidas en los bordes exteriores de la nebulosa", elaboró Geballe. "La firma de los átomos de hierro desplazados al rojo y al azul detectados allí muestra que la nebulosa se está expandiendo mucho más rápido de lo que las observaciones anteriores habían sugerido".
Como autor principal, Banerjee explica que "no sospechábamos que esto era lo que encontraríamos. Fue emocionante cuando encontramos algo de gas viajando a la inesperada alta velocidad de unos 7 millones de km/h. Esto insinuó una historia diferente sobre CK Vulpeculae de lo que se había teorizado".
Midiendo tanto la velocidad de expansión de la nebulosa como cuánto se habían movido las volutas más externas de gas durante los últimos diez años, y teniendo en cuenta la inclinación de la nebulosa en el cielo nocturno, que había sido estimada anteriormente por otros, el equipo determinó que CK Vulpeculae se encuentra aproximadamente a 10.000 años-luz del Sol, unas cinco veces más lejos de lo que se pensaba anteriormente. Eso implica que la explosión de 1670 fue mucho más brillante, liberando aproximadamente 25 veces más energía de lo que se había estimado previamente. Esta estimación mucho mayor de la cantidad de energía liberada significa que cualquier evento que causó la repentina aparición de CK Vulpeculae en 1670 fue mucho más violento que una simple nova.
"En términos de energía liberada, nuestro hallazgo sitúa a CK Vulpeculae aproximadamente a mitad de camino entre una nova y una supernova", comentó Evans. "Es uno de los pocos objetos de este tipo en la Vía Láctea y la causa - o causas - de los estallidos de esta clase intermedia de objetos siguen siendo desconocidas. Creo que todos sabemos lo que no es la CK Vulpeculae, pero nadie sabe lo que es".
La apariencia visual de la nebulosa CK Vulpeculae y las altas velocidades observadas por el equipo podrían ayudar a los astrónomos a reconocer reliquias de eventos similares -- en nuestra Vía Láctea o en galaxias externas -- que hayan ocurrido en el pasado.
"Es difícil en esta etapa ofrecer una explicación definitiva o convincente para el origen de la erupción de 1670 de CK Vulpeculae ", concluyó Banerjee. "Incluso 350 años después del descubrimiento de Voituret, la naturaleza de la explosión sigue siendo un misterio". (Fuente: NCYT Amazings)