30/10/2021

RS Ophiuchi: la estrella zombie

Aprovechando que mañana es Halloween vamos a hablar de una estrella zombie que regresa una y otra vez del más allá estelar. 

Se trata de RS Ophiuchi, un sistema formado por dos estrellas cerca de la región más gruesa de la Vía Láctea (pero en una de las franjas oscuras que la cruzan). Una de las estrellas es una gigante roja (como Arturo, o como Gamma Crucis), y la otra es una enana blanca, es decir una estrella muerta. Estrictamente, una enana blanca no es una estrella, ya que no produce fusión; brilla sólo porque está muy caliente. Están tan cerca una de la otra que parte de la atmósfera de la gigante se extiende hacia la enana y cae sobre ella. Este flujo le aporta hidrógeno, que se acumula en la superficie. Cuando la densidad y la temperatura son suficientes se desata una reacción termonuclear que llamamos nova. Esto le pasó a RS Oph en agosto pasado.

RS Oph está bastante lejos. El valor canónico es 4500 años luz de nosotros, pero en Gaia EDR3 ¡aparece como a 7800! Su luz viene viajando desde el final del Neolítico, algo antes de la Edad de Bronce... La nova alcanzó una magnitud entre 4 y 5, suficiente para verla a simple vista desde un lugar oscuro. Yo no alcancé a identificarla desde Bariloche (sí con binoculares), pero mi visión ya no es la de antes. El evento fue detectado de manera muy temprana por uno de los observadores de la AAVSO, como vemos en esta curva de luz:


La explosión es tremenda, con una subida casi vertical del brillo en el transcurso de pocas horas. Una vez consumido el hidrógeno, la estrella vuelve a enfriarse de manera exponencial. Hoy ya está casi de nuevo en la magnitud 11 de base. 

Lo curioso es que no es la primera vez que RS Oph hace esto. Es una nova recurrente, de las cuales se conocen sólo diez en toda la Vía Láctea. La erupción anterior de RS Oph fue en 2006, y reincide de manera irregular cada 20 años más o menos. Los astrónomos creen que casi todas las novas deben ser recurrentes, mientras dure el aporte de material de la estrella compañera. Sólo que en algunos casos la recurrencia es relativamente rápida, de algunos años, mientras que en otros podría ser de cientos o miles de años, y las hemos visto explotar sólo una vez. El tiempo de recurrencia parece estar relacionado con la masa de la enana blanca. Las más rápidas, como RS Oph, son las más pesadas. De hecho, la enana blanca de RS Oph es muy pesada, casi tan pesada como puede llegar a ser uno de estos rescoldos estelares. Como ya contamos, están compuestas casi enteramente de carbono y oxígeno muy densos, cuyo peso está sostenido por un fenómeno cuántico llamado degeneración electrónica. A falta de una fuente central de radiación que la sostenga, si la masa supera lo que esta fuerza cuántica puede soportar, la enana colapsa, se recalienta, los electrones se meten en los núcleos, y todo vuela por el aire en forma de supernova de tipo Ia. Todo parece indicar que esto le pasará a RS Oph: es una precursora de supernova Ia, y explotará de una buena vez y para siempre dentro de... entre 10 mil y 10 millones de años. 


La explosión de 2006 produjo una correspondiente explosión de papers sobre esta peculiar estrella. Es de esperar que en los próximos años veamos algo similar, y seguramente mejorarán las estimaciones de su masa, de su aumento y de su destino final.



La primera foto es una animación que compara una imagen mía, obtenida con una lente de 270 mm en el cielo urbano de Bariloche (escala de grises), con una imagen de referencia del survey DSS (banda R). Marqué una de las estrellas cercanas de magnitud similar para referencia.

La curva de luz es de la AAVSO.

La imagen final muestra el caótico disco de acreción de materia alrededor de la enana blanca, en una simulación hidrodinámica: Walder et al., Recurrent Novae: Progenitors of SN Ia? Proceedings of ASTRONUM-2008,  ASP Conference Series, Vol. 406 (2009). Es muuuy distinto de los que muestran las ilustraciones artísticas.

Observaciones de Swift en 2006 muestran una emisión de 3E-5 masas solares a 4000 km/s, lo cual da una energía cinética de 4.8E38 J, equivalente a 3.6 millonésimos de supernova, o 40 veces la energía emitida por el Sol en un milenio. Guau.

Nota para argentinos: se pronuncia jalouín, acentuado en la última sílaba. ¡No en la primera!

1 comentario:

  1. y todo eso con dinámicas temporales del orden de días, increíble

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