La «Gran Erupción» que iluminó el cielo en el siglo XIX

La «Gran Erupción» que iluminó el cielo en el siglo XIX

Publicado por el jul 10, 2014

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Científicos modelan en 3D la famosa explosión de Eta Carinae, a 7.500 años luz de la Tierra, que la convirtió en la segunda estrella más brillante del firmamento.

A mediados del siglo XIX, el sistema binario supermasivo Eta Carinae experimentó una erupción que lanzó al espacio una cantidad de masa equivalente por lo menos a diez masas solares y que la convirtió en la segunda estrella más brillante del cielo. Ahora, un equipo de investigadores ha creado, a partir de las últimas observaciones, el primer modelo tridimensional de este violento estallido.

“Nuestro modelo -explica Thomas Madura, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard, de la NASA, y coautor de este trabajo- indica que el enorme escudo de gas y polvo que rodea la estrella tiene un origen más complejo de lo que hasta ahora se creía. Por primera vez, tenemos evidencias que sugieren que la intensa interacción entre las estrellas del sistema binario juegan un papel relevante a la hora de esculpir la nebulosa que vemos hoy”.

Eta Carinae se encuentra a unos 7.500 años luz de distancia, en la constelación de Carina y es uno de los sistemas binarios más masivos al alcance de la curiosidad de los astrónomos. La estrella menor del sistema tiene unas 30 veces la masa del Sol y es cerca de un millón de veces más brillante. La estrella principal, la mayor, contiene cerca de 90 masas solares y es unos cinco millones de veces más brillante que nuestro astro particular. Ambas estrellas, jovenes, enormes y muy energéticas, están destinadas a terminar, en breve, su existencia, estallando en forma de supernovas.

Entre 1838 y 1845, Eta Carinae atravesó un inusual periodo de actividad, que los astrónomos conocen como la “Gran Erupción”. En ese breve lapso de tiempo, el sistema binario liberó al espacio una cantidad ingente de materia (entre diez y cuarenta masas solares) que formó un brillante “escudo de gas” que rodea a ambas estrellas. En conjunto, la materia expulsada, que se reparte en dos nódulos, recuerda a la forma de un reloj de arena. Todo ese material, cuyas formas le han valido el nombre de “Nebulosa del Homúnculo”, mide en la actualidad cerca de un año luz de punta a punta, y sigue creciendo a un ritmo de 2,1 millones de km. por hora.

Utilizando el VLT (Very Large Telescope) del ESO (Observatorio Europeo del Sur), en Chile, durante dos noches completas en marzo de 2012, los investigadores obtuvieron imágenes de Eta Carinae en varias longitudes de onda, desde el infrarrojo al visible y a los ultravioleta. En total, 92 capturas diferentes de la nebulosa que, juntas, constituyen el mapa espectral más completo de Eta Carinae hasta la fecha.

El equipo utilizó los datos para crear el primer modelo 3D de alta resolución de la nebulosa. Un modelo, por cierto, que no contiene ninguna de las presunciones de forma y simetría halladas en estudios anteriores.

El resultado, que se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, se obtuvo utilizando solo una única línea de emisión infrarroja emitida por hidrógeno molecular. La longitud de onda analizada (2,12 micras) depende de la velocidad y dirección de expansión de la nube de gas, lo que permite a los científicos modelar incluso las partes más oscuras de la nebulosa y las zonas que apuntan en dirección opuesta a la Tierra.

“Nuestro siguiente paso -afirma Wolfang Steffen, investigador principal del proyecto- fue el de procesar todo el material usando un software de modelado en 3D desarrollado por mí mismo en colaboración com Nico Koning, de la Universidad de Calgary, en Canadá. El programa se llama, sencillamente, ‘Forma’ y analiza y modela los movimientos y la estructura tridimensionales de la nebulosa de un modo que puede compararse directamente al de las observaciones directas”.

El nuevo modelo confirma algunas de las características ya conocidas de Eta Carinae por estudios anteriores, incluyendo los enormen “agujeros” situados al final de cada lóbulo de gas, o la ausencia de cualquier clase de emisión de hidrógeno molecular cerca del centro de la nebulosa. Pero también revela nuevas formas y detalles hasta ahora desconocidos, como una serie de protuberancias en forma de brazo que emanan de cada lóbulo, cerca de la “piel” de polvo y gas. O las vastas y profundas “zanjas” que se curvan a lo largo de cada lóbulo.

En una impresora 3D

Cada cinco años y medio, cuando las órbitas de las dos estrellas las llevan a su punto de máxima proximidad, llamado periastro, los dos inmensos miembros de Eta Carinae están tan próximos como Marte y el Sol. Y ambos astros emiten poderosos flujos gaseosos (vientos solares) que, aunque interactúan continuamente, alcanzan su máxima intensidad precisamente durante el periastro, cuando el viento más rápido de la menor de las estrellas excava un “túnel” a través del mucho más denso viento solar de su compañera mayor. Los datos indican que la nebulosa sigue mostrando huellas del periastro sucedido en el periodo de la Gran Erupción.

Pero los investigadores han querido ir un paso más allá. Y han traducido sus resultados a un formato que puede ser introducido en una impresora 3D.

“Ahora -afirma Theodore Gull, otro de los autores de la investigación- cualquiera que tenga acceso a una impresora 3D puede fabricarse su propio modelo de este increíble objeto”. Las coordenadas para hacerlo están en el artículo científico.

 

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