El Hubble captura los fuegos artificiales cósmicos de Eta Carinae en ultravioleta

Eta Carinae star system. Credit: NASA, ESA, N. Smith (University of Arizona, Tucson), and J. Morse (BoldlyGo Institute, New York).

Hubble nos ofrece una visión especial del sistema estelar doble. Los gases de expansión de Eta Carinae brillan en rojo, blanco y azul. Esta es la imagen de mayor resolución de Eta Carinae tomada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA. 

Imagine los fuegos artificiales en cámara lenta que comenzaron a explotar hace casi dos siglos y no se han detenido desde entonces. Así es como se podría describir este sistema estelar doble ubicado a 7500 años luz de distancia en la constelación de Carina (La quilla del barco). En 1838, Eta Carinae sufrió un episodio catastrófico llamado Gran Erupción, que se convirtió rápidamente en la segunda estrella más brillante del cielo en 1844 en abril de ese año. La estrella se ha desvanecido desde entonces, pero esta nueva vista desde el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA muestra que la espectacular exhibición aún está en curso, y revela detalles que nunca se han visto antes. 

Las eyecciones violentas de masas no son infrecuentes en la historia de Eta Carinae; El sistema ha sido destruido por erupciones caóticas, que a menudo arruinan partes de sí mismo en el espacio, pero la Gran Erupción fue particularmente dramática. La más grande de las dos estrellas es una estrella masiva e inestable que se acerca al final de su vida, y lo que los astrónomos presenciaron hace más de un siglo y medio fue, de hecho, una experiencia estelar cercana a la muerte. 

La oleada de luz resultante solo la superaba Sirio, que está casi mil veces más cerca de la Tierra, y durante un tiempo convirtió a Eta Carinae en una importante estrella de navegación para los navegantes en los mares del sur. Esto se detuvo justo antes de destruir a Eta Carinae salvándose por los pelos, y la intensidad de la luz disminuyó gradualmente. Los investigadores que estudian la estrella hoy todavía pueden ver el sello de la Gran Erupción en su entorno; La enorme “forma de pesa” está formada por el polvo y el gas y otros filamentos que fueron lanzados al espacio en la expulsión. Estas nubes brillantes son conocidas como la Nebulosa del Homúnculo, y han sido un objetivo del Hubble desde su lanzamiento en 1990. 

Los telescopios, incluido el Hubble, han monitoreado el sistema estelar Eta Carinae durante más de dos décadas. Ha sido propenso a arrebatos violentos, incluido un episodio en la década de 1840 durante el cual el material expulsado formó las burbujas bipolares que se ven aquí. Crédito: NASA, ESA, N. Smith (Universidad de Arizona, Tucson) y J. Morse (Instituto BoldlyGo, Nueva York).

De hecho, la estrella volátil ha sido fotografiada por casi todos los instrumentos en el Hubble durante más de 25 años. Los astrónomos han observado el drama cósmico en una resolución cada vez mayor. Esta última imagen se creó utilizando la cámara de campo ancho 3 del Hubble para rastrear el gas de magnesio cálido que brilla en la luz ultravioleta (que se muestra en azul). 

Los científicos han sabido por mucho tiempo que el material externo desechado en la erupción de la década de 1840 se ha calentado por las ondas de choque generadas cuando se estrelló contra el material expulsado previamente de la estrella. El equipo que capturó esta nueva imagen esperaba encontrar luz de magnesio proveniente de la compleja serie de filamentos que se veían a la luz de nitrógeno brillante (que se muestra en rojo). En su lugar, se encontró una nueva estructura luminosa de magnesio en el espacio entre las burbujas bipolares polvorientas y los filamentos externos ricos en nitrógeno y calentados por choque. 

"Hemos descubierto una gran cantidad de gas caliente que se expulsó en la Gran Erupción, pero aún no ha chocado con el otro material que rodea a Eta Carinae", explicó Nathan Smith, del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona, investigador principal del Hubble. programa. "La mayoría de las emisiones se ubican donde esperábamos encontrar una cavidad vacía. Este material adicional es rápido, y aumenta la apuesta en términos de la energía total de una explosión estelar ya de gran alcance". 

Este nuevo dato revelado es importante para comprender cómo comenzó la erupción, ya que representa la expulsión rápida y enérgica de material que puede haber sido expulsado por la estrella poco antes de la expulsión del resto de la nebulosa. Los astrónomos necesitan más observaciones para medir exactamente lo rápido qué se está moviendo el material y cuándo fue expulsado. 

Esta es una imagen tridimensional única de la estrella Eta Carinae, con sus lóbulos gemelos y su disco ecuatorial de polvo y gas en expansión. Para ver la estructura 3D, la imagen se debe ver a través de lentes de color 3D con el ojo izquierdo mirando a través de un lente rojo filtrado, y el ojo derecho mirando a través de un lente azul filtrado. Crédito: Jon Morse (Universidad de Colorado), Kris Davidson (Universidad de Minnesota) y NASA / ESA.

Otra característica sorprendente de la imagen son las rayas visibles en la región azul fuera de la burbuja inferior izquierda. Estas rayas aparecen donde los rayos de luz de la estrella asoman a través de los grupos de polvo dispersos a lo largo de la superficie de la burbuja. Donde sea que la luz ultravioleta golpee el denso polvo, deja una sombra larga y delgada que se extiende más allá del lóbulo hacia el gas circundante. "El patrón de luz y sombra recuerda a los rayos de sol que vemos en nuestra atmósfera cuando la luz del sol atraviesa el borde de una nube, aunque el mecanismo físico que crea la luz de Eta Carinae es diferente", señaló el miembro del equipo Jon Morse del Instituto BoldlyGo en Nueva York. 

Según los investigadores, esta técnica de búsqueda en luz ultravioleta de gas caliente podría utilizarse para estudiar otras estrellas y nebulosas gaseosas. 

"Habíamos usado el Hubble durante décadas para estudiar Eta Carinae en luz visible e infrarroja, y pensamos que teníamos una descripción bastante completa de los restos expulsados. Pero esta nueva imagen de luz ultravioleta se ve sorprendentemente diferente, revelando un gas que no vimos en ninguno de los dos imágenes de luz visible o infrarrojas", dijo Smith. "Estamos entusiasmados con la perspectiva de que este tipo de emisión de magnesio ultravioleta también puede exponer gas previamente escondido en otros tipos de objetos que expulsan material, como protoestrellas u otras estrellas moribundas, y solo el Hubble puede tomar este tipo de imágenes". 

Las causas de la Gran Erupción de Eta Carinae siguen siendo objeto de especulación y debate. Una teoría reciente sugiere que Eta Carinae, que en algún momento pesó hasta 150 soles, comenzó como un sistema triple, y la eyección de masa en la década de 1840 se activó cuando la estrella primaria devoró a uno de sus compañeros, disparando más de diez veces la masa. de nuestro sol en el espacio. Mientras que las circunstancias exactas de ese estallido de luz que está en un “intermedio” siguen siendo un misterio por ahora, los astrónomos están más seguros de cómo concluirá este espectáculo de luz cósmica. La exhibición de fuegos artificiales de Eta Carinae está destinada a llegar a su final cuando exploté como una supernova, superando en gran medida incluso a su última explosión poderosa. Puede que esto ya haya ocurrido, pero el tsunami de luz de una explosión tan cegadora tardaría 7500 años en alcanzar la Tierra. 

Fuente: ESA/Hubble Information Centre,