¿Qué hace que una estrella que de otro modo no sería notable se vuelva más de 100 veces más brillante? Esa es una pregunta que los astrónomos han estado reflexionando desde 1936, cuando una estrella en Orión brilló de magnitud 16 a magnitud 8 en un solo año.
La estrella, llamada FU Orí, sigue siendo brillante hasta el día de hoy. Los astrónomos han encontrado diferentes explicaciones para el brillo de la estrella, pero ninguna proporciona una explicación completa.
Ahora podríamos tener uno.
Un nuevo estudio titulado “En los tiempos de subida en los eventos de FU Orionis” presenta una explicación para FU Ori. Se publicará en los Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. La autora principal es Elizabeth Borchert, candidata a doctorado en la Escuela Monash de Física y Astronomía.
“Se han propuesto muchas explicaciones, pero ninguna explica completamente el phfenómeno”, dijo Borchert en un presione soltar.
Los astrónomos saben ahora que FU Ori no es el único de su tipo; solo el primero los Clase de estrellas FU Orionis lleva su nombre. Son estrellas T-Tauri, lo que significa que aún no han entrado en la secuencia principal. Todavía están instalados en la masa de gas y polvo de la que se formaron, y en la que se formarán los planetas. Y ese hecho ayuda a explicar el brillo.
Una de las explicaciones de FU Ori implica interacciones binarias entre dos estrellas. En 2004, esa idea se hizo más fuerte cuando los astrónomos se dieron cuenta de que FU Ori es en realidad dos estrellas: FU Ori N, la estrella que brilló, y FU Ori S. Los astrónomos que encontraron FU Ori S creen que es probable que también sea una estrella anterior a la Secuencia Principal.
Los astrónomos ahora saben que FU Ori N, la estrella original que brilló en 1936, no es la estrella principal del par. En cambio, FU Ori S es la estrella principal, con alrededor de 1,2 masas solares. Fu Ori N tiene aproximadamente de 0,3 a 0,6 masas solares.
Los estudios de seguimiento en los años transcurridos desde el trabajo de 2004 muestran que el disco de FU Ori ha experimentado perturbaciones debido a interacciones binarias. El equipo detrás de este trabajo quería averiguar si un sobrevuelo de una estrella en el disco de la otra podría explicar el brillo histórico de FU Ori y el brillo de otras estrellas FU Orionis. “Nuestro objetivo principal es probar si un sobrevuelo estelar que penetra el disco puede producir un estallido de rápido crecimiento pero de larga duración”, escriben en su artículo.
El equipo realizó 3D simulaciones hidrodinámicas
Cuando la estrella secundaria atraviesa el disco de la primaria, experimenta un pico prominente en la acreción. En sus simulaciones, no hay ningún disco que rodee al secundario hasta que pasa por el disco del primario. “Observamos un rápido aumento de la tasa de acumulación de masa en la secundaria en todas las simulaciones en las que la secundaria penetra en el disco”, escriben los autores.
Cuando FU Ori brilló en 1936 lo hizo en un año. Para un evento astronómico que es una cantidad de tiempo notablemente pequeña. ¿Cómo se explica ese rápido aumento?
“Podemos entender la escala de tiempo rápida de la siguiente manera: mientras que el primario recibe su estallido de acreción debido a la evolución interna de las perturbaciones del disco, el secundario entra en estallido al penetrar el disco del primario, capturando material y acrecentándose rápidamente debido a la cancelación directa del momento angular, » escriben. El estallido de acreción… se mantiene durante más de 100 años por la caída continua en el disco circunsecundario desde los alrededores».
«Demostramos que otra estrella que choca contra el disco circundante de gas y polvo da como resultado un cambio de brillo de 250 veces en uno o dos años», dijo el coautor, el profesor asociado Christophe Pinte, también de la Escuela Monash de Física y Astronomía.
“La sorpresa del estudio fue que la estrella pequeña es la que se vuelve brillante, lo cual es bueno ya que en FU Ori la estrella de baja masa es la brillante del par”, dijo Borchert.
Estas interacciones de disco pueden explicar algo que encontramos en nuestro propio Sistema Solar: cóndrulos. Son gotitas redondas de material una vez fundido que se encuentran en condritas. Los cóndrulos se derriten en el espacio como gotitas antes de acumularse en sus asteroides progenitores. ¿Podrían las interacciones del disco FU Ori explicar los cóndrulos?
En sus simulaciones, el equipo vio un aumento de la temperatura por encima de los 1500 Kelvin. «Curiosamente, un calentamiento tan rápido del disco con el derretimiento del polvo podría posiblemente explicar la existencia de cóndrulos en nuestro sistema solar, donde existe evidencia dinámica de un sobrevuelo pasado». escriben. “El calentamiento relámpago ocurre hasta cierto punto alrededor de ambas estrellas, por lo que la evidencia de un calentamiento similar en el sistema solar no implica necesariamente que nuestro Sol haya sido el perturbador”.
«Un misterio en nuestro sistema solar es que gran parte del polvo que se encuentra en los meteoritos parece haberse derretido rápidamente, lo que podría explicarse por una perturbación similar en nuestro sistema solar durante su formación», dijo el coautor del estudio, el profesor Daniel Price. también de la Escuela Monash de Física y Astronomía.
¿Este estudio prueba que las interacciones del disco binario son responsables de las estrellas FU Orionis y su brillo? El equipo no pudo reconstruir completamente el brillo de FU Ori de 1936, pero sí muestra que las interacciones del disco podrían ser responsables.
“En nuestras simulaciones no hemos intentado una reconstrucción detallada del encuentro cercano en FU Orionis. Esta es la razón probable por la que aún no podemos mantener el estallido exactamente como se ve en FU Ori”, escriben en su conclusión.
Pero han demostrado que las interacciones del disco podrían ser la causa. Sus simulaciones repitieron el rápido aumento de la luminosidad, la mayor tasa de acreción experimentada por la estrella secundaria y la estrella de menor masa experimentando un estallido.
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