Pols d'estels

Les estrelles del cel nocturn són objectes com el nostre Sol situats a desenes o milers d’anys-llum de distància. Per tant, el seu aspecte real, els detalls de la seua superfície o de l’entorn més pròxim són difícil d’obtenir. Només unes dues dotzenes d’imatges ampliades d’estrelles en la nostra galàxia han revelant les seues propietats. Una d’elles és Betelgeuse, l’estel gegant roig de la constel·lació d’Orió que a principis del 2020 semblava que anava a explotar com a supernova.  Però hi ha moltes altres estrelles que habiten a altres galàxies, tan llunyanes que observar-les detalladament suposa un desafiament extrem. Fins ara.

Un equip de la Universidad Andrés Bello a Xile ha estat seguint durant els darrers 10 anys l’estrella WOH G64, que es troba al  Gran Núvol de Magalhães situat a uns 160 000 anys-llum de nosaltres. Aquest Gran Núvol és una de les petites galàxies que orbiten la nostra galàxia de la Via Làctia. Ara aquests astrònoms n’han aconseguit una imatge detallada gràcies a la impressionant nitidesa oferida per l’Interferòmetre del Very Large Telescope Interferometer (VLTI d’ESO) situat al Cerro Paranal, Xile. Les noves observacions revelen una estrella expulsant gas i pols en les últimes etapes de la seua vida abans de convertir-se en una supernova.

La comunitat astronòmica coneix molt bé aquesta estrella des de fa dècades. L’han anomenada com a l’estrella gegant ja que és unes 2000 vegades més gran que el Sol i, no debades, està classificada com a supergegant roja. La seua lluminositat és equivalent a la de 282 000 sols, la seua massa inicial s’estima en 25 masses solars, valor d’acord amb els models d’evolució estel·lar, mentre que la seua temperatura efectiva és d’uns 3400 K. Havent perdut entre el 10 i el 40% de la seua massa, s’encamina, sense remei, cap al seu final com a supernova.

“Per primera vegada, hem aconseguit obtenir una imatge ampliada d’una estrella moribunda en una galàxia fora de la nostra Via Làctia“, afirma Keiichi Ohnaka, investigador principal de l’estudi. “Descobrim un embolcall en forma d’ou que envolta molt de prop a l’estrella. Estem emocionats perquè això pot estar relacionat amb la dràstica ejecció de material de l’estrella moribunda abans d’una explosió de supernova“.

Per a obtenir la imatge desitjada, l’equip va haver d’esperar al desenvolupament d’un dels instruments de segona generació del VLT, GRAVITY. Després de comparar els seus nous resultats amb altres observacions anteriors de WOH G64, es van sorprendre en descobrir que l’estrella s’havia tornat més tènue durant l’última dècada.”Hem descobert que l’estrella ha experimentat un canvi significatiu en els últims 10 anys, la qual cosa ens brinda una oportunitat única de presenciar l’evolució d’una estrella en temps real“, afirma Gerd Weigelt, professor d’astronomia en l’Institut Max Planck de Radioastronomia a Bonn (Alemanya) i coautor de l’estudi.

En les seues etapes finals de vida, les supergegants roges com WOH G64 es desprenen de les seues capes externes de gas i pols en un procés que pot durar milers d’anys. “Aquesta estrella és una de les més extremes del seu tipus, i qualsevol canvi dràstic pot acostar-la a un final explosiu“, afig el coautor Jacco van Loon, director de l’Observatori Keele de la Universitat de Keele (el Regne Unit) que ha estat observant WOH G64 des de la dècada de 1990.

L’equip creu que aquests materials llançats per l’estrella també poden ser responsables de l’enfosquiment i de la forma inesperada de l’embolcall de pols que envolta a l’estrela. La nova imatge mostra que l’embolcall està estirat, la qual cosa va sorprendre la comunitat científica, que esperava una forma diferent basada en observacions anteriors i models informàtics. L’equip creu que la forma d’ou de l’embolcall podria explicar-se per la pèrdua de material de l’estrella o per la influència d’una estrella companya encara no descoberta.

A mesura que l’estrella es torna més feble, l’obtenció de més imatges es torna cada vegada més difícil, fins i tot per al VLTI. No obstant això, les actualitzacions planificades per a la instrumentació del telescopi, com el futur GRAVITY+, prometen canviar això en poc temps. “Per a comprendre el que està succeint en l’estrella, seran fonamentals les observacions de seguiment similars que es duguen a terme amb instruments d’ESO“, conclou Ohnaka.

I, d’ací a pocs o molts anys, potser 10 000 anys, una llum potent brillarà tant com tot el Gran Núvol de Magalhães. L’estrella haurà explotat i només en quedarà un residu en forma d’estrella de neutrons, un tipus d’estrella degenerada, composta bàsicament per neutrons a densitats altíssimes: acostumen a tenir uns 20-30 km de diàmetre i una massa igual a la d’una estrella mitjana.

A partir de la nota de premsa de l’European Southern Observatory
Un equipo de astrónomos toma la primera imagen en primer plano de una estrella fuera de nuestra galaxia. 21 de novembre de 2024.