Telescopio situado en Tololo revela un sistema estelar
binario único en su tipo
Utilizando datos del telescopio SMARTS de 1,5 metros ubicado en Cerro Tololo, un
programa de NOIRLab de NSF y Observatorio AURA, un equipo de astrónomos descubrió un
sistema estelar que en el futuro formará una kilonova, es decir una explosión ultra
poderosa, generadora de oro, que se produce por la fusión de estrellas de neutrón. Este tipo
de sistemas estelares son tan inusuales que se cree que existen apenas cerca de 10 en toda
la Vía Láctea.
Un equipo de astrónomos utilizó el Telescopio SMARTS de 1,5-metros en Cerro Tololo, Chile, un
Programa de NOIRLab de NSF, para revelar el primer ejemplo de un tipo extremadamente inusual
de sistema estelar binario que reúne todas las condiciones adecuadas para eventualmente
desencadenar una kilonova , es decir una explosión ultrapoderosa, productora de oro, que se forma
por la colisión de estrellas de neutrones. Estas condiciones son tan inusuales que se cree que hay
apenas cerca de 10 sistemas similares en toda la galaxia de la Vía Láctea. El descubrimiento fue
publicado hoy en la revista Nature.
El inusual sistema, conocido como CPD-29 2176, se ubica a unos 11.400 años luz de la Tierra y
fue identificado por primera vez por el Observatorio de NASA Neil Gehrels Swift. Observaciones
posteriores con el Telescopio SMARTS de 1,5 metros permitieron a los astrónomos deducir las
características orbitales y los tipos de estrellas que componían este sistema: una estrella de
neutrones creada por una una supernova ultra desnuda y una estrella masiva en órbita cercana en
proceso de convertirse en un supernova ultra desnuda por sí misma.
Una supernova ultra desnuda es el final explosivo de una estrella masiva a la que una estrella
compañera le ha quitado gran parte de su atmósfera exterior. Esta clase de supernova carece de la
fuerza explosiva de una supernova tradicional, que de otro modo expulsaría del sistema a una
estrella compañera cercana.
“La actual estrella de neutrones tendría que formarse sin expulsar a su compañera de sistema. Una
supernova ultra desnuda es la mejor explicación de por qué estas estrellas compañeras están en
una órbita tan estrecha”, señaló el autor principal de la investigación Noel D. Richardson de la
Universidad Aeronaútica Embry-Riddle “Para crear una kilonova algún día, la otra estrella también
tendría que explotar como una supernova ultra desnuda, y así las dos estrellas de neutrones
podrían colisionar y fusionarse”, precisó.
Además de representar el descubrimiento de una rareza cósmica increíblemente inusual, encontrar
y estudiar sistemas progenitores de kilonovas como este puede ayudar a los astrónomos a
desentrañar el misterio de cómo se forman las kilonovas, dando indicios sobre el origen de los
elementos más pesados del Universo.
“Durante bastante tiempo, los astrónomos especularon sobre las condiciones exactas que podrían
producir eventualmente una kilonova. Estos nuevos resultados demuestran, al menos en algunos
casos, que dos estrellas de neutrones hermanas pueden fusionarse cuando una de ellas se creó
sin una explosión de supernova clásica”, indicó el astrónomo de NOIRLab y coautor del artículo
científico André-Nicolas Chené.
Sin embargo, formar un sistema tan inusual es un proceso largo e improbable. “Sabemos que la
Vía Láctea contiene al menos 100 mil millones de estrellas y probablemente cientos de miles de
millones más. Este notable sistema binario es esencialmente un sistema de uno en diez mil
millones”, agregó Chené. «Antes de nuestro estudio, la estimación era que solo uno o dos de estos
sistemas deberían existir en una galaxia espiral como la Vía Láctea», concluyó.
Aunque este sistema tiene todo lo necesario para eventualmente formar una kilonova, dependerá
de los astrónomos del futuro estudiar este evento. La estrella masiva tardará al menos un millón de
años en terminar su vida con una explosión de supernova titánica y convertirse en una segunda
estrella de neutrones. Este nuevo remanente estelar y la estrella de neutrones preexistente
necesitarán unirse gradualmente en un ballet cósmico, perdiendo lentamente su energía orbital
como radiación gravitatoria.
Cuando se fusionen, la explosión de kilonova resultante producirá ondas gravitacionales mucho
más poderosas y dejará a su paso una gran cantidad de elementos pesados, incluidos plata y oro.
When they eventually merge, the resulting kilonova explosion will produce much more powerful
gravitational waves and leave behind in its wake a large amount of heavy elements, including silver
and gold.
“Este sistema revela que algunas estrellas de neutrones se forman solamente con un pequeño
impulso de supernova. A medida que comprendemos la creciente población de sistemas como
CPD-29 2176, tendremos una dea de lo tranquila que puedes ser algunas muertes estelares y si
estas estrellas pueden morir sin las supernovas tradicionales”, concluyó Richardson.
Más Información
Esta investigación se presentó en el artículo This research was presented in the paper “A high-
mass X-ray binary descended from an ultra-stripped supernova” que será publicado en la
revista Nature.
El equipo estaba compuesto por Noel D. Richardson (Embry-Riddle Aeronautical University),
Clarissa Pavao (Embry-Riddle Aeronautical University), Jan J. Eldridge (University of Auckland),
Herbert Pablo (American Association of Variable Star Observers), André-Nicolas Chené (NSF’s
NOIRLab/Gemini Observatory), Peter Wysocki (Georgia State University), Douglas R. Gies
(Georgia State University), Georges Younes (The George Washington University), and Jeremy
Hare (NASA Goddard Space Flight Center).
NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF),
el centro de EE. UU. para la astronomía óptica-infrarroja en tierra, opera el Observatorio
internacional Gemini (una instalación
de NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brasil, MINCyT–Argentina y KASI – República de
Corea), el Observatorio Nacional de Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo
(CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) y el Observatorio Vera C.
Rubin (operado en cooperación con el National Accelerator Laboratory (SLAC) del Departamento
de Energía de Estados Unidos (DOE). Está administrado por la Asociación de Universidades para
la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su
sede en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de
realizar investigaciones astronómicas en Iolkam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea, en
Hawai‘i, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol
cultural y la veneración que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, para la comunidad
nativa de Hawai‘i y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.
