Detectada una onda de choque alrededor de una estrella muerta

El gas y el polvo que fluyen de las estrellas pueden, en las condiciones adecuadas, chocar con el entorno de una estrella y crear una onda de choque. Ahora, astrónomos, utilizando el telescopio VLT de ESO (Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral) han captado una hermosa onda de choque alrededor de una estrella muerta, un descubrimiento que ha creado desconcierto.

Según todos los mecanismos conocidos, la pequeña estrella muerta RXJ0528+2838 no debería tener tal estructura a su alrededor. Este descubrimiento, tan enigmático como impresionante, desafía nuestra comprensión de cómo interactúan con su entorno las estrellas muertas.

"Encontramos algo nunca visto antes y, más importante aún, totalmente inesperado", declara Simone Scaringi, profesor asociado en la Universidad de Durham (Reino Unido), y coautor principal del estudio publicado hoy en Nature Astronomy.

"Nuestras observaciones revelan una potente emisión (outflow) que, según nuestra comprensión actual, no debería estar ahí", indica Krystian Ilkiewicz, investigador postdoctoral en el Centro Astronómico Nicolao Copérnico en Varsovia (Polonia), y coautor del estudio. Outflow es el término inglés que usa la comunidad astronómica para describir el material que se expulsa de los objetos celestes.

La estrella RXJ0528+2838 está situada a 730 años luz y, al igual que el Sol y otras estrellas, gira alrededor del centro de nuestra galaxia. Mientras se mueve, interactúa con el gas que permea el espacio que hay entre las estrellas, creando un tipo de onda de choque llamada onda de proa, "un arco curvo de material, similar a la onda que se forma delante de un barco", explica Noel Castro Segura, investigador en la Universidad de Warwick en el Reino Unido y colaborador en este estudio.

Estas ondas de proa suelen surgir a partir del material que sale de la estrella central, pero en el caso de RXJ0528+2838, ninguno de los mecanismos conocidos puede explicar completamente lo observado.

RXJ0528+2838 es una enana blanca - el núcleo residual de una estrella moribunda de baja masa - y tiene una compañera similar al Sol orbitándola. En estos sistemas binarios, el material de la estrella compañera se transfiere a la enana blanca, formando a menudo un disco a su alrededor.

Mientras el disco alimenta a la estrella muerta, parte del material también se expulsa al espacio, creando potentes emisiones. Pero RXJ0528+2838 no muestra signos de un disco, lo que hace que tanto el origen del flujo como la nebulosa resultante alrededor de la estrella sean un misterio.

"La sorpresa de que un sistema supuestamente tranquilo y sin discos pudiera desencadenar una nebulosa tan espectacular fue uno de esos raros momentos de 'wow'", declara Scaringi.

El equipo detectó por primera vez una extraña nebulosidad alrededor de RXJ0528+2838 en imágenes obtenidas con el Telescopio Isaac Newton, en España. Al notar su forma inusual, la observaron con más detalle con el instrumento MUSE, instalado en el VLT de ESO.

"Las observaciones con el instrumento MUSE de ESO nos permitieron cartografiar la onda de proa con detalle y analizar su composición. Esto fue crucial para confirmar que la estructura realmente se origina en el sistema binario y no en una nebulosa o nube interestelar no relacionada", explica Ilkiewicz.

La forma y el tamaño de la onda de proa implican que la enana blanca ha estado expulsando un potente outflow durante al menos 1000 años. La comunidad científica no sabe exactamente cómo una estrella muerta sin disco puede impulsar una emisión tan duradera, pero tienen una suposición.

Se sabe que esta enana blanca tiene un fuerte campo magnético, lo cual ha sido confirmado por los datos de MUSE. Este campo canaliza el material robado de la estrella compañera directamente hacia la enana blanca, sin formar un disco a su alrededor.

"Nuestro hallazgo muestra que, incluso sin un disco, estos sistemas pueden generar potentes emisiones, revelando un mecanismo que aún no entendemos. Este descubrimiento desafía la imagen estándar de cómo la materia se mueve e interactúa en estos sistemas binarios extremos", indica Ilkiewicz.

Los resultados sugieren una fuente oculta de energía, probablemente el fuerte campo magnético, pero aún deben profundizar en el estudio de este 'motor misterioso', como lo describe Scaringi. Los datos muestran que el campo magnético actual solo podría alimentar una onda de proa durante unos pocos cientos de años, por lo que solo explica en parte lo que está viendo el equipo.

Para comprender mejor la naturaleza de estos outflows sin disco, es necesario estudiar muchos más sistemas binarios. El próximo telescopio ELT (Extremely Large Telescope) de ESO ayudará a la comunidad astronómica "a cartografiar más de estos sistemas, así como otros más tenues, y a detectar sistemas similares con mayor detalle, ayudando finalmente a comprender la misteriosa fuente de energía que sigue sin tener explicación", como prevé Scaringi.