Un choque de estrellas resuelve un misterio estelar
Un sistema a 3.800 años luz de la Tierra formado por dos estrellas mucho más masivas que el Sol está extrañamente rodeado por una hermosa nebulosa, una nube de gas y polvo.
Los pares de estrellas suelen ser muy similares, como los gemelos, pero en este sistema, HD 148937, una de las estrellas parece más joven y, a diferencia de su compañera, es magnética.
Nuevos datos del Observatorio Europeo Austral (ESO) sugieren que originalmente el sistema estaba formado por tres estrellas, hasta que dos de ellas chocaron y se fusionaron. Este evento violento creó la nube circundante y alteró para siempre el destino del sistema.
"Una nebulosa que rodea a dos estrellas masivas es una rareza, y realmente nos hizo sentir que en este sistema debió suceder algo impresionante. Al estudiar los datos, la sorpresa fue aún mayor", explica en un comunicado Abigail Frost, astrónoma de ESO (European Southern Observatory (ESO) en Chile y autora principal de un estudio publicado en Science sobre este peculiar sistema.
"Tras un detallado análisis, pudimos determinar que la estrella más masiva parece mucho más joven que su compañera, lo que no tiene ningún sentido, ya que deberían haberse formado al mismo tiempo", afirma Frost. La diferencia de edad (una estrella parece ser al menos 1,5 millones de años más joven que la otra) sugiere que algo debe haber rejuvenecido a la estrella más masiva.
Otra pieza del rompecabezas es la nebulosa que rodea a las estrellas, conocida como NGC 6164/6165. Tiene 7500 años de edad, es decir, es cientos de veces más joven que ambas estrellas. La nebulosa también muestra cantidades muy altas de nitrógeno, carbono y oxígeno. Esto es sorprendente, ya que, normalmente, se espera que estos elementos estén en las profundidades del interior de una estrella, no en el exterior: es como si algún evento violento los hubiera liberado.
Para desentrañar el misterio, el equipo reunió nueve años de datos de los instrumentos PIONIER y GRAVITY, ambos instalados en el Interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) de ESO, ubicado en el desierto de Atacama, en Chile. También utilizaron datos de archivo del instrumento FEROS, instalado en el Observatorio La Silla de ESO.
"Creemos que, originalmente, este sistema tenía al menos tres estrellas; dos de ellas tenían que estar muy cerca la una de la otra en algún punto de la órbita, mientras que la tercera estrella estaba mucho más lejos", explica Hugues Sana, profesor de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica) e investigador principal de las observaciones.
"Las dos estrellas interiores se fusionaron de una manera violenta, creando una estrella magnética y arrojando algo de material, a partir del cual se creó la nebulosa. La estrella más distante formó una nueva órbita con la estrella recién fusionada, ahora magnética, creando el sistema binario que vemos hoy en el centro de la nebulosa".
"La idea de la fusión ya rondaba por mi cabeza en 2017, cuando estudié las observaciones de nebulosas obtenidas con el telescopio espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea", añade el coautor Laurent Mahy, actualmente investigador principal del Real Observatorio de Bélgica. "Encontrar una discrepancia de edad entre las estrellas sugiere que este escenario es el más plausible y hemos podido demostrarlo gracias a los nuevos datos de ESO".
Este escenario también explica por qué una de las estrellas del sistema es magnética y la otra no, otra característica peculiar de HD 148937 detectada en los datos del VLTI.
Al mismo tiempo, ayuda a resolver un antiguo misterio astronómico: cómo obtienen sus campos magnéticos las estrellas masivas. Los campos magnéticos son una característica común de las estrellas de baja masa como nuestro Sol, pero las estrellas más masivas no pueden sostener campos magnéticos de la misma manera. Pese a ello, algunas estrellas masivas son magnéticas.
La comunidad astronómica sospechó durante algún tiempo que las estrellas masivas podrían adquirir campos magnéticos tras la fusión de dos estrellas. Pero esta es la primera vez que se encuentra una evidencia tan directa de que esto sucede. En el caso de HD 148937, la fusión debe haber ocurrido recientemente. "No se espera que el magnetismo en las estrellas masivas dure mucho tiempo en comparación con la vida de la estrella, por lo que parece que hemos observado este raro evento muy poco después de que sucediera", agrega Frost.