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Observaciones revelan la agonía de una estrella, deja 6 misteriosos anillos

Observaciones con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el telescopio espacial Hubble han revelado la misteriosa agonía de la estrella V Hydrae con un detalle sin precedentes.

La investigación descubrió seis anillos de expansión lenta y dos estructuras en forma de reloj de arena causadas por la eyección de materia a alta velocidad hacia el espacio. Los resultados del estudio se publicarán en The Astrophysical Journal.

V Hydrae es una estrella de rama gigante asintótica (AGB) rica en carbono ubicada aproximadamente a 1.300 años luz de la Tierra en la constelación de Hidra. Más del 90% de las estrellas con una masa igual o mayor que la del Sol evolucionan a estrellas AGB a medida que se elimina el combustible necesario para impulsar los procesos nucleares.

Entre estos millones de estrellas, V Hya ha sido de particular interés para los científicos debido a sus comportamientos y características únicos hasta ahora, incluidas las erupciones de plasma de escala extrema que ocurren aproximadamente cada 8,5 años y la presencia de una estrella compañera casi invisible que contribuye al comportamiento explosivo de V Hydrae.

«Nuestro estudio confirma dramáticamente que el modelo tradicional de cómo mueren las estrellas AGB, a través de la eyección masiva de combustible a través de un viento esférico lento y relativamente constante durante 100.000 años o más, es, en el mejor de los casos, incompleto o, en el peor, incorrecto», dijo en un comunicado Raghvendra Sahai, astrónomo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y principal investigador del estudio.

«Es muy probable que un compañero estelar o subestelar cercano desempeñe un papel importante en sus muertes, y comprender la física de las interacciones binarias es importante en la astrofísica y uno de sus mayores desafíos. En el caso de V Hya, la combinación de un cercana y una hipotética estrella compañera distante es responsable, al menos hasta cierto punto, de la presencia de sus seis anillos y los flujos de salida de alta velocidad que están causando la muerte milagrosa de la estrella».

Mark Morris, astrónomo de la UCLA y coautor de la investigación, agregó: «V Hydra se ha visto atrapada en el proceso de desprendimiento de su atmósfera, en última instancia, la mayor parte de su masa, que es algo que hacen la mayoría de las estrellas gigantes rojas en etapa tardía. Para nuestra sorpresa, descubrimos que la materia, en este caso, está siendo expulsada como una serie de anillos salientes. Esta es la primera y única vez que alguien ha visto que el gas expulsado de una estrella AGB puede estar saliendo. en forma de una serie de ‘anillos de humo’ en expansión».

Los seis anillos se han expandido hacia afuera desde V Hya en el transcurso de aproximadamente 2100 años, agregando materia e impulsando el crecimiento de una estructura similar a un disco deformado y acampanado de alta densidad alrededor de la estrella. El equipo ha denominado a esta estructura DUDE, o disco en expansión dinámica.

«El estado final de la evolución estelar, cuando las estrellas pasan de ser gigantes rojas a terminar como remanentes estelares de enanas blancas, es un proceso complejo que no se comprende bien», dijo Morris. «El descubrimiento de que este proceso puede involucrar la eyección de anillos de gas, simultáneamente con la producción de chorros intermitentes de material a alta velocidad, trae una nueva y fascinante arruga a nuestra exploración de cómo mueren las estrellas».

Sahai agregó: «V Hya se encuentra en la breve pero crítica fase de transición que no dura mucho, y es difícil encontrar estrellas en esta fase, o más bien ‘atraparlas en el acto’. Tuvimos suerte y pudimos obtener imágenes de todos los diferentes fenómenos de pérdida de masa en V Hydrae para comprender mejor cómo las estrellas moribundas pierden masa al final de sus vidas».

Además de un conjunto completo de anillos en expansión y un disco alabeado, el acto final de V Hya presenta dos estructuras en forma de reloj de arena, y una estructura similar a un chorro adicional, que se expanden a altas velocidades de más de 240 kilómetros por segundo.