Dos estrellas masivas orbitando entre sí

Utilizando el radiotelescopio Very Long Baseline Array (VLBA) de la National Science Foundation, los astrónomos han seguido el movimiento de una región violenta donde los poderosos vientos de dos estrellas gigantes chocan entre sí. La región de colisión se mueve a medida que las estrellas, parte de un par binario, orbitan entre sí, y la medición precisa de su movimiento fue la clave para desbloquear nueva información vital sobre las estrellas y sus vientos.

Ambas estrellas son mucho más masivas que el Sol: una unas 20 veces la masa del Sol y la otra unas 50 veces la masa del Sol. La estrella de 20 masas solares es un tipo llamado estrella Wolf-Rayet, caracterizada por un viento muy fuerte de partículas impulsadas hacia afuera desde su superficie. La estrella más masiva también tiene un fuerte viento hacia el exterior, pero menos intenso que el de la estrella Wolf-Rayet. Las dos estrellas, parte de un sistema llamado WR 140, giran en círculos en una órbita elíptica aproximadamente del tamaño de nuestro Sistema Solar.

“La característica espectacular de este sistema es la región donde los vientos de las estrellas chocan, produciendo una emisión de radio brillante. Hemos podido rastrear esta región de colisión a medida que se mueve con las órbitas de las estrellas”, dijo Sean Dougherty, astrónomo del Instituto Herzberg de Astrofísica en Canadá. Dougherty y sus colegas presentaron sus hallazgos en la edición del 10 de abril de Astrophysical Journal.

La «visión» de radio súper nítida del VLBA de todo el continente permitió a los científicos medir el movimiento de la región de colisión del viento y luego determinar los detalles de las órbitas de las estrellas y una distancia precisa al sistema.

“Nuestros nuevos cálculos de los detalles orbitales y la distancia son de vital importancia para comprender la naturaleza de estas estrellas Wolf-Rayet y de la región de colisión de viento”, dijo Dougherty.

Las estrellas de WR 140 completan un ciclo orbital en 7,9 años. Los astrónomos siguieron el sistema durante un año y medio y notaron cambios dramáticos en la región de colisión del viento.

“La gente ha elaborado modelos teóricos para estas regiones de colisión, pero los modelos no parecen ajustarse a lo que han mostrado nuestras observaciones”, dijo Mark Claussen, del Observatorio Nacional de Radioastronomía en Socorro, Nuevo México. “Los nuevos datos de este sistema deberían proporcionar a los teóricos mucha mejor información para refinar sus modelos de cómo evolucionan las estrellas Wolf-Rayet y cómo funcionan las regiones de colisión de viento”, agregó Claussen.

Los científicos observaron los cambios en el sistema estelar a medida que las órbitas de la estrella los llevaban en caminos que los acercan entre sí tanto como Marte está al Sol y Neptuno está tan lejos del Sol. Su análisis detallado les dio nueva información sobre el fuerte viento de la estrella Wolf-Rayet. En algunos puntos de la órbita, la región de colisión del viento emitía ondas de radio con fuerza, y en otros puntos, los científicos no pudieron detectar la región de colisión.

Las estrellas Wolf-Rayet son estrellas gigantes que se acercan al momento en que explotarán como supernovas.

“Ningún otro telescopio en el mundo puede ver los detalles revelados por el VLBA”, dijo Claussen. “Esta capacidad inigualable nos permitió determinar las masas y otras propiedades de las estrellas y nos ayudará a responder algunas preguntas básicas sobre la naturaleza de las estrellas Wolf-Rayet y cómo se desarrollan”. añadió.

Los astrónomos planean continuar observando WR 140 para seguir los cambios del sistema a medida que las dos estrellas masivas continúan girando entre sí.

Dougherty y Claussen trabajaron con Anthony Beasley de la oficina de Atacama Large Millimeter Array, Ashley Zauderer de la Universidad de Maryland y Nick Bolingbroke de la Universidad de Victoria, Columbia Británica.

Fuente original: Comunicado de prensa de NRAO

El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la Fundación Nacional de Ciencias, operado bajo acuerdo de cooperación por Associated Universities, Inc.