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Misterio cósmico: una estrella desapareció repentinamente

Cuando una estrella se acerca a su final, generalmente se transforma en una supernova, pero en este caso desapareció de los telescopios sin dejar huella. Los astrónomos intentan responder ¿qué pasó?

variable luminosa azul desaparecida
Representación artística que muestra el aspecto que podría haber tenido la estrella variable luminosa azul de la galaxia Kinman, antes de su misteriosa desaparición. Crédito: ESO/L. Calçada

La estrella protagonista era 2.5 veces más brillante que nuestro Sol, y pertenecía al grupo de las “variables luminosas azules” (LBV, por sus siglas en inglés). Este tipo de estrellas son las más luminosas que se conocen, y entre las cuales se encuentran algunas de las más masivas del universo. Alojada a 75 millones de años luz de distancia en la galaxia enana PHL 293B llamada Kinman, ubicada en la constelación de Acuario. Esta distancia es demasiado lejana para que los astrónomos logren visualizar a todas sus estrellas de manera individual (con el instrumental y tecnología actual), pero pueden saber que están allí y detectarlas gracias a sus huellas.

Distintos grupos de astrónomos analizaron entre 2001 y 2011, la luz de la galaxia Kinman con evidencia constante de albergar a esta LBV. Según los científicos, esta estrella se encontraba en una etapa tardía de su evolución, por eso su estudio y seguimiento resultaba de particular interés.

El año pasado (2019), con intenciones de saber más sobre cómo termina la vida de las estrellas más masivas del universo, un grupo de científicos de Chile, Irlanda y EE.UU del Trinity College en Dublín, investigaban sobre esta variable luminosa azul. La gran sorpresa fue descubrir que “¡la estrella había desaparecido!", dice el astrofísico Andrew Allan y autor principal del nuevo estudio “The possible disappearance of a massive star in the low metallicity galaxy PHL 293B”, publicado recientemente en la prestigiosa revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Sin rastros

El grupo de científicos del Trinity College en agosto de 2019, dirigió por primera vez hacia la estrella el instrumento ESPRESSO (Espectrógrafo Echelle para Exoplanetas Rocosos y Observaciones Espectroscópicas Estables, por sus siglas en inglés); este es un espectrógrafo de nueva generación y alta resolución, alimentado por fibra óptica, para el rango de longitud de onda visible. Utilizaron simultáneamente los cuatro telescopios de 8 metros del Very Large Telescope (VLT), del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile, pero para su asombro ya no pudieron encontrar las reveladoras huellas de la estrella.

“Es posible que hayamos detectado la muerte de una de las estrellas más masivas del universo local", dijo José Groh, miembro del equipo de investigación.

Algunos meses después el equipo de científicos intentó nuevamente encontrarla, probaron con el instrumento X-shooter (un espectrómetro de gran ancho de banda, desde los UV hasta los infrarrojos cercanos, diseñado para explorar las propiedades de fuentes inusuales), pero el resultado fue el mismo, no encontraron rastros de la estrella.

Frente a estos resultados, el grupo decidió recurrir al archivo científico de ESO, hallaron y utilizaron datos del mismo objeto obtenidos por X-shooter y UVES (espectrógrafo UV y de luz visible) en los años 2002 y 2009, también instalados en el VLT de ESO, en el desierto chileno de Atacama. La comparación entre los datos antiguos de los espectros de alta resolución y los obtenidos en 2019, indicaron que esta estrella podría haber estado experimentando un fuerte período de estallidos, y que probablemente terminó en algún momento después de 2011.

Dos hipótesis

Las estrellas del tipo variables luminosas azules, son inestables y muestran ocasionales cambios radicales en sus espectros y brillo; son propensas a experimentar estallidos gigantescos a lo largo de su vida, haciendo que la tasa de pérdida de su masa aumente y así incremente su luminosidad también. Incluso frente a estos cambios importantes siempre dejan rastros, una marca distintiva en su galaxia. La desaparición de esta estrella y la falta de una supernova relacionada con este posible estallido, lleva a los científicos de ESO a plantear dos posibles explicaciones.

Ubicación de la galaxia enana Kinman
Vista de amplio campo con la región de la constelación de Acuario, donde se encuentra la galaxia enana Kinman, creada a partir de fotografías del sondeo Digitized Sky Survey 2. Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Basándose en sus observaciones y modelos computacionales, los astrónomos proponen que: el estallido podría haber dado lugar a que la estrella LBV se transformara en una estrella menos luminosa, la cual también podría estar parcialmente oculta por el polvo.

La segunda hipótesis planteada por este mismo equipo, es que la estrella puede haber colapsado directamente en un agujero negro sin producir una explosión de supernova; esto es bastante improbable pero no es un proceso desconocido, se lo llama "supernova fallida". El astrofísico Allan dice que: “si la segunda hipótesis resultara cierta, sería la primera detección directa de una estrella masiva, que acaba su vida de esta manera”.

El hecho de que esta estrella haya desaparecido de manera repentina de la vista del instrumental más complejo y sofisticado de la tecnología actual, abre nuevas ventanas en la investigación científica. Por supuesto, se necesitan más estudios para confirmar cuál fue el destino de esta estrella. Camino a resolver este y otros misterios cósmicos, ya está previsto que el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, comience a operar en el año 2025. Este telescopio será capaz de resolver estrellas en galaxias distantes como Kinman, veremos en unos años como sigue este capítulo.