Estrellas ‘old smokers’ nunca antes vistas sorprenden a los astrónomos

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(CNN) — Un estudio del cielo nocturno que duró una década reveló un nuevo y misterioso tipo de estrella a la que los astrónomos se refieren como “old smoker”.

Estos objetos estelares previamente ocultos son estrellas gigantes envejecidas ubicadas cerca del corazón de la Vía Láctea. Las estrellas están inactivas durante décadas y se desvanecen hasta volverse casi invisibles antes de arrojar nubes de humo y polvo, y los astrónomos creen que podrían desempeñar un papel en la distribución de elementos por todo el universo.

Cuatro estudios que detallan las observaciones se publicaron el 25 de enero en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Los astrónomos observaron las viejas ‘old smokers’ por primera vez durante el estudio que implicó monitorear casi 1.000 millones de estrellas con luz infrarroja, que es invisible para el ojo humano.

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La ilustración de un artista muestra una vieja estrella fumadora o una estrella gigante roja envejecida que libera una espesa nube de humo y polvo. (Philip Lucas/University of Hertfordshire)

Las observaciones se llevaron a cabo con el Telescopio de rastreo visible e infrarrojo, situado en un mirador en lo alto de los Andes chilenos en el Observatorio Cerro Paranal.

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La búsqueda de estrellas recién nacidas

El objetivo inicial del equipo era buscar estrellas recién nacidas, que son difíciles de detectar en luz visible porque están oscurecidas por el polvo y el gas de la Vía Láctea. Pero la luz infrarroja puede atravesar las altas concentraciones de polvo de la galaxia para detectar objetos que de otro modo estarían ocultos o serían débiles.

Si bien dos tercios de las estrellas eran fáciles de clasificar, el resto eran más difíciles, por lo que el equipo utilizó el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral para estudiar estrellas individuales, dijo Philip Lucas, profesor de Astrofísica en la Universidad de Hertfordshire. Lucas fue el autor principal de un estudio y coautor de los otros tres.

Mientras los astrónomos monitoreaban cientos de millones de estrellas, rastrearon 222 que experimentaron cambios notables en su brillo. El equipo determinó que 32 de ellas eran estrellas recién nacidas cuyo brillo aumenta al menos 40 veces, y algunas hasta 300 veces. Un gran porcentaje de las erupciones están en curso, por lo que los astrónomos pueden seguir monitoreando cómo evolucionan las estrellas con el tiempo.

Esta ilustración muestra una erupción que se produce en el disco giratorio de materia alrededor de una estrella recién nacida. (Philip Lucas/University of Hertfordshire)

“Nuestro objetivo principal era encontrar estrellas recién nacidas rara vez vistas, también llamadas protoestrellas, mientras están experimentando un gran estallido que puede durar meses, años o incluso décadas”, dijo el Dr. Zhen Guo, becario postdoctoral Fondecyt en la Universidad de Valparaíso en Chile, en un comunicado. Guo fue el autor principal de dos estudios y coautor de los otros dos.

“Estos estallidos ocurren en el disco de materia que gira lentamente y que está formando un nuevo sistema solar. Ayudan a crecer a la estrella recién nacida en el medio, pero dificultan la formación de planetas. Todavía no entendemos por qué los discos se vuelven tan inestables”, dijo Guo.

Un descubrimiento estelar inesperado

Durante sus observaciones de estrellas cercanas al centro galáctico, el equipo identificó 21 estrellas rojas que experimentaron cambios inusuales en su luminosidad que desconcertaron a los astrónomos.

“No estábamos seguros de si estas estrellas eran protoestrellas que iniciaban una erupción o se recuperaban de una caída en el brillo causada por un disco o capa de polvo frente a la estrella, o si eran estrellas gigantes más antiguas que arrojaban materia en las últimas etapas de su vida”, dijo Lucas.

El equipo se centró en siete de las estrellas y comparó los nuevos datos que recopilaron con datos de estudios anteriores para determinar que los objetos estelares eran un nuevo tipo de estrellas gigantes rojas.

Las gigantes rojas se forman cuando las estrellas han agotado su suministro de hidrógeno para la fusión nuclear y comienzan a morir. En unos 5.000 o 6.000 millones de años, nuestro Sol se convertirá en una gigante roja, que se hinchará y expandirá a medida que libere capas de material y probablemente evaporará los planetas internos del sistema solar, aunque el destino de la Tierra sigue sin estar claro, según la NASA.

Pero las estrellas detectadas durante el estudio son diferentes.

“Estas estrellas ancianas permanecen en silencio durante años o décadas y luego expulsan nubes de humo de una manera totalmente inesperada”, dijo Dante Minniti, profesor del Departamento de Física de la Universidad Andrés Bello en Chile y coautor de tres de los estudios, en una declaración. “Durante varios años se ven muy apagados y rojos, hasta el punto de que a veces no podemos verlos en absoluto”.

Las estrellas se encontraron en gran medida en el disco nuclear más interno de la Vía Láctea, donde están más concentradas en elementos pesados. Comprender cómo los ‘old smokers’ liberan elementos al espacio podría cambiar la forma en que los astrónomos piensan sobre la forma en que dichos elementos se distribuyen en el universo.

Los astrónomos utilizaron un telescopio infrarrojo para observar una estrella que gradualmente se multiplicó por 40 en dos años y se ha mantenido brillante desde 2015. (Philip Lucas/University of Hertfordshire)

Los astrónomos todavía están tratando de comprender el proceso detrás de la liberación de humo denso de las estrellas y lo que ocurre después.

Las imágenes infrarrojas muestran una estrella gigante roja, ubicada a 30.000 años luz de distancia, cerca del centro de la Vía Láctea. La estrella se apagó y luego reapareció a lo largo de varios años. (Philip Lucas/University of Hertfordshire)

“La materia expulsada de estrellas viejas juega un papel clave en el ciclo de vida de los elementos, ayudando a formar la próxima generación de estrellas y planetas”, dijo Lucas. “Se pensaba que esto ocurría principalmente en un tipo de estrella bien estudiada llamada variable Mira. Sin embargo, el descubrimiento de un nuevo tipo de estrella que desprende materia podría tener una importancia más amplia para la propagación de elementos pesados ​​en el Disco Nuclear y en regiones ricas en metales de otras galaxias”.

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