La Nebulosa del Anillo Azul: El destino de las estrellas binarias

Un grupo de científicos ha descubierto un objeto poco común llamado Nebulosa del Anillo Azul, un anillo de gas hidrógeno con una estrella en su centro. Las propiedades de este sistema sugieren que es el remanente de dos estrellas que encontraron su desaparición final: una danza orbital hacia el interior que resultó en la fusión de las dos estrellas. El resultado de este estudio ofrece una nueva ventana al destino de muchos sistemas estelares binarios en órbita estrecha.

En 2004, científicos del Explorador de la Evolución de Galaxias de la NASA detectaron un objeto diferente a todos los que habían visto en nuestra Vía Láctea: una formación de gas grande y tenue que parecía tener una estrella en su centro. En las longitudes de onda ultravioleta utilizadas por el satélite la mancha parecía azul, aunque en realidad no emite luz visible para el ojo humano, y observaciones cuidadosas identificaron dos anillos gruesos dentro de ella, por lo que el equipo la apodó Nebulosa del Anillo Azul. Durante los siguientes 16 años, la estudiaron con múltiples telescopios terrestres y espaciales, pero cuanto más aprendían sobre ella, más misteriosa parecía.

«Estábamos en medio de una observación una noche, con un nuevo espectrógrafo que habíamos construido recientemente, cuando recibimos un mensaje de nuestros compañeros sobre un objeto peculiar compuesto por un gas nebuloso que se expandía rápidamente desde una estrella central«, recuerda Guðmundur Stefánsson, del Departamento de Ciencias Astrofísicas de la Universidad de Princetown. «¿Cómo se formó? ¿Cuáles son las propiedades de la estrella central? ¡Inmediatamente nos entusiasmó ayudar a resolver el misterio!»

La mayoría de las estrellas de la Vía Láctea están en sistemas binarios: pares de estrellas orbitando entre sí. Si están lo suficientemente cerca, tales sistemas pueden encontrar su desaparición en un evento de fusión estelar: a medida que las estrellas evolucionan, se expanden, y si están lo suficientemente cerca, una de las estrellas puede engullir a su compañera en órbita, haciendo que la compañera se mueva en espiral hacia adentro, hasta que las dos chocan. A medida que su compañera pierde su energía orbital, puede expulsar material a altas velocidades.

¿Podría eso explicar la misteriosa Nebulosa del Anillo Azul?

Para probar esta hipótesis, el equipo observó la nebulosa con dos espectrógrafos diferentes en grandes telescopios en tierra: el espectrógrafo óptico HIRES en el Telescopio Keck de 10 metros en la parte superior de Maunakea en Hawai, y el buscador de planetas de zona habitable en el infrarrojo cercano en el Telescopio Hobby-Eberly de 10 metros del Observatorio McDonald en Texas, un nuevo espectrógrafo de infrarrojo cercano que Stefánsson ayudó a diseñar, construir y encargar para detectar planetas alrededor de estrellas cercanas.

«Las observaciones espectroscópicas fueron clave para permitirnos comprender más el objeto, a partir del cual vemos que la estrella central está inflada y apreciamos firmas de acreción probablemente de un disco de escombros circundante«, comenta Stefánsson.

«De hecho, los datos espectroscópicos junto con el modelado teórico muestran que la Nebulosa del Anillo Azul es consistente con la imagen de un sistema estelar binario en fusión, lo que sugiere que la compañera en espiral hacia adentro era probablemente una estrella de baja masa«, apunta Keri Hoadley, becaria postdoctoral en Caltech y autora principal del artículo.

La Nebulosa del Anillo Azul es el único objeto que permite una vista sin obstrucciones del remanente estelar central

Aunque las reliquias de algunos eventos de fusión binaria de este tipo se han observado antes, todos estos objetos estaban envueltos por nubes y polvo opaco, lo que obstruía la vista de las propiedades del remanente estelar central. La Nebulosa del Anillo Azul es el único objeto que permite una vista sin obstrucciones del remanente estelar central, ofreciendo una ventana clara a sus propiedades y dando pistas sobre el proceso de fusión.

«La Nebulosa del Anillo Azul es rara«, según Hoadley. «Como tal, es realmente emocionante que pudiéramos encontrarla, y estamos entusiasmados con la posibilidad de encontrar más objetos de este tipo en el futuro. Si es así, eso nos permitiría obtener más información sobre los restos de fusiones estelares y los procesos que los gobiernan«.

El artículo «Una nebulosa de anillo azul de una fusión estelar de varios miles de años«, de Keri Hoadley, Christopher Martin, Brian Metzger, Mark Seibert, Andrew McWilliam, Ken Shen, James Neill, Guðmundur Stefánsson, Andrew Monson y Bradley Schaefer, aparece publicado hoy 19 de noviembre en Nature.