Los astrónomos esperan ver pronto una explosión estelar en vivo y en directo

Es un evento conocido como "nova", durante el cual una estrella despide su capa superior en una explosión cataclísmica

06 de julio, 2024 | 10.51

Con su miríada de misterios, el zoológico cósmico no deja de sorprendernos. En estos momentos, uno de ellos tiene fascinados a los astrónomos. Se prevé que en las próximas semanas ocurra un evento astronómico de esos que se dan una vez en la vida: si todo ocurre como está previsto, podrán “presenciar” la explosión de la capa superior de una estrella en vivo y en directo, un fenómeno que se repite una vez cada más o menos 80 años en un sistema binario llamado T Coronae Borealis, que integran una “enana blanca” (que está evolucionando hacia su muerte) y una “gigante roja” (que agotó el suministro de hidrógeno de su núcleo e inició la fusión termonuclear de helio de una envoltura que lo rodea). Lo que vuelve aún más atractivo el espectáculo es que ocurrirá relativamente “cerca” de la Tierra, a unos 3000 años luz. 

“Lo que está por pasar en este objeto es que después de robarle durante 80 años a su compañera más joven una cantidad de materia que no puede sostener en su superficie, la estrella más vieja la quema de manera acelerada. Eso se ve como una explosión que denominamos ‘nova’”, explica Juan Luna, astrónomo del Conicet, representante de este organismo en el comité científico del Complejo Astronómico El Leoncito, en San Juan, y docente de la Universidad Nacional de Hurlingham

Este tipo de sistemas binarios es precisamente su tema de investigación. Y, en particular, el fenómeno de transferencia de materia entre ellas. “Estudio la emisión de rayos X que genera ese evento desde una estrella que está evolucionando hacia su muerte, una gigante roja, y otra que ya está mucho más avanzada en ese proceso, una enana blanca”, afirma.

Según explica Luna, se cree que la mitad de las estrellas del universo tienen una compañera. “Los cuerpos solitarios casi no existen –comenta–. Lo que pasa es que esos sistemas [compuestos de dos estrellas que orbitan mutuamente alrededor de un centro de masas común] se dan en una variedad enorme de pares que pueden ser de dos estrellas gigantes, de una gigante y una chiquita…” 

Lo que sucede entre estos dos cuerpos puede imaginarse como algo similar a lo que ocurre entre la Tierra y la Luna. “Están ligados gravitacionalmente y la transferencia de masa entre esos dos objetos es el mismo fenómeno que observamos en las mareas, que se dan por la atracción gravitacional que ejerce la Luna –explica el astrónomo–: levanta los niveles del mar. En un sistema de dos estrellas ocurre lo mismo. Lo que pasa es que si la gravedad es muy intensa o las distancias son muy chicas entre ellas, se produce una transferencia de materia entre una y la otra”.

Satélite Swift

A diferencia de lo que ocurre con una supernova, que se destruye en una explosión que puede aumentar 100.000 veces su brillo original, en una nova solo se quema la capa superior, pero al hacerlo muy rápido, se expande y aumenta mucho su brillo en una escala de tiempo muy corta. “Los antiguos creían que había aparecido una nueva estrella; de allí su nombre. A veces se trataba de un cuerpo que no era visible a simple vista y de repente se podía observar por un cierto tiempo”, comenta Luna.

Lo que hace que este evento tenga en vilo a parte de la comunidad astronómica, es que ocurrirá muy cerca en términos cósmicos, y se espera que permitirá ver fenómenos que en otros sistemas similares no pudieron estudiarse. “No hay muchos sistemas similares que tengan erupciones de manera recurrente en una escala de tiempo humana –aclara Luna–. Creemos que todas las novas son recurrentes, pero algunas lo hacen en millones de años. De las catalogadas, se conocen cuatro como ésta, pero más lejanas”. 

T Coronae Borealis es un objeto del hemisferio Norte y ya hay muchos telescopios enfocados hacia la región en la que podrá observarse, se cree que antes de septiembre (tal vez, “a ojo desnudo”). 

“Los observatorios ópticos, sobre todo los de aficionados de esa parte del globo, que tienen unos equipamientos hermosos, casi todas las noches hacen una observación –destaca Luna–. Pero además, hay dos satélites que lo están siguiendo cada seis horas. En uno, el Swift, nosotros obtuvimos tiempo de observación a través de un competitivo proceso de evaluación por pares. El otro, llamado Nicer, está adosado a la Estación Espacial Internacional. Además, hay un par de misiones que lo están mirando cada tres a cinco días”.

Satélite Nicer, adosado a la Estación Espacial Internacional

Con el primero, podrán analizarlo de cerca tres veces por día durante diez jornadas hasta que ocurra la erupción, si es que sucede este año, y después de eso, seguirán “tomándole el pulso” con ritmo decreciente durante algo más de tres meses.

La frecuencia con que se producen estos gigantescos “fuegos de artificio” depende de la masa de la enana blanca y el ritmo al cual acumula materia en su superficie, y de la tasa de transferencia de su compañera. “Si la enana blanca fuera de masa baja, digamos menos de una masa solar, tendría este tipo de explosiones, pero cada algunos millones de años –puntualiza el astrónomo–. Si sobrepasa el máximo de 1.44 masas solares (lo que se conoce como el límite de Chandrasekhar [astrofísico y matemático de origen indio]), explota como supernova. Se cree que T Coronae Borealis tiene 1.35 masas solares, entonces no puede acumular mucho material sin quemarlo de manera rápida, lo que constituye una nova. O sea, acumula un poquito durante 80 años, que no es mucho, no puede acumular más. Hay objetos similares que tienen erupciones cada 20 años. Una famosa es RS Ophiuchi, que observamos en 2006 y en 2021 tuvo otra erupción, pero es más lejana, está a dos veces y media la distancia de la que nos ocupa ahora. Pudimos aprender mucho, pero esta vez vamos a poder aprender mucho más”.

Una de las preguntas que se hacen los científicos es si en el proceso de acumulación de masa hay material que se incrusta, se hunde en la superficie de la estrella y cuando ocurre el fenómeno de nova no escapa. Eso significaría que cada explosión dejaría un poquito más de material y, por lo tanto, la masa de la enana blanca crecería a lo largo de los millones de años. “Sería genial, porque son esos los sistemas que pensamos que se vuelven supernova –se entusiasma Luna–. La gran pregunta es cómo hacen las enanas blancas para crecer hasta la masa de Chandrasekhar y explotar como supernova. Y este sistema es uno de los mejores candidatos para poder responderla”.

Concepción artística de la explosión estelar (NASA)

En las épocas entre erupciones, las enanas blancas son mucho menos brillantes que nuestro Sol e invisibles en el rango óptico, porque la luz está dominada por su compañera, una gigante roja. Pero durante las etapas de calma las observaciones en rayos X muestran cómo el material está cayendo hacia la enana blanca a través de una región conocida como “disco de acreción”, que los emite por su altísima temperatura.

La duración del destello también está relacionada con la cantidad de masa que la pareja acumula y eyecta. En el caso de esta enana blanca, esa materia se diluirá rápidamente en el espacio. “En la explosión de 1946 y en la de 1866, para la cual ya había observaciones, llegó a magnitud dos, aproximadamente equivalente al brillo de Sirio –explica Luna–. Y luego, en tres a cuatro días, decae a magnitud seis, que es el límite visible para el ojo humano”.

Desde estas latitudes, podrá verse en algunos estados del norte de Brasil sobre el horizonte. "En Chile, se podrá captar con algunos telescopios, pero tendrán que ‘acostarse’ bastante –comenta–. Algunos podrán hacerlo, sobre todo los más chiquitos, que son más flexibles. Pero la Argentina tiene ‘tiempo de observación’ en los telescopios Gemini, dos observatorios gemelos uno de los cuales se encuentran en Mauna Kea, Hawai. El otro está en Cerro Pachón, Chile”.

Mendocino, graduado en la Universidad Nacional de San Juan, y doctorado en la Universidad de San Pablo, Brasil, con posdoctorados en el extranjero, Juan Luna supo que quería ser astrónomo desde que muy chico, cuando a los diez años vino de visita a Buenos Aires y conoció el Planetario. Le encantaría estar al pie de uno de esos telescopios, pero recibirá los datos de las observaciones desde Buenos Aires. “Le vengo dedicando tantos años de mi vida a esto, que sería un sueño poder verlo, pero creo que esta vez no va a ser”, lamenta.