Ser o no ser: ¿depende todo de la rotación?

El Interferómetro del Telescopio Muy Grande de ESO descubre como se comporta la materia en el disco que rodea a una estrella Be.
Vía Astroseti

Comunicado de Prensa ESO PR 35/06.

Gracias a las posibilidades únicas que ofrece el Interferómetro del Telescopio Muy Grande (VLTI) de ESO, los astrónomos han logrado resolver un misterio de 140 años concerniente a las estrellas calientes activas. Demuestran que la estrella Alfa Arae está rotando casi en el borde de la ruptura y que su disco gira de la misma forma en que lo hacen los planetas alrededor del Sol.

“Este resultado pudo ser logrado únicamente por los grandes detalles que pudimos observar con el instrumento AMBER combinando tres Unidades Telescopio de 8,2 metros del VLT de ESO”, dijo Philippe Stee, líder del equipo que llevó a cabo el estudio [1].

Con AMBER en el VLTI [2], los astrónomos pudieron ver detalles en la escala de un mili-arcosegundo, lo que equivale a distinguir, desde la Tierra, las luces delanteras de un automóvil en la Luna.

Ubicada a unos 300 años luz del Sol, Alfa Arae es el miembro más cercano de una clase de estrellas activas conocidas como “estrellas Be”. Las estrellas Be [3] son objetos muy luminosos, masivos y calientes que rotan rápidamente. Pierden masa a lo largo de los polos a través de un fuerte viento estelar y están rodeadas en el ecuador por un disco de materia. Alfa Arae tiene diez masas solares, es tres veces más caliente que el Sol y 6 000 veces más luminosa.
La cuestión de cómo rotan los discos alrededor de las estrellas activas conocidas como “estrellas Be” estuvo presente desde el descubrimiento de la primera de ellas, Gamma Cassiopeiae, por el astrónomo italiano Padre Angelo Secchi, hace exactamente 140 años, el 23 de agosto de 1866, en Roma.

Con AMBER, el equipo de astrónomos pudo examinar con detalle la estructura del disco que rodea a Alfa Arae. Más aún, como AMBER también proporciona espectros, los astrónomos pudieron estudiar el movimiento del gas en el disco y de esa forma comprender cómo es que rota.

“Aunque estudios teóricos previos habían ya proporcionado algunos indicios, nuestro resultado (el primero en proporcionar evidencia observacional) puede ser el último signo de exclamación con respecto a este rompecabezas”, dijo Stee.

Los científicos descubrieron que el material del disco que rodea a Alfa Arae se encuentra en “rotación Kepleriana”, es decir, que obedece las mismas reglas descubiertas por Johannes Kepler para los planetas que giran alrededor del Sol: la velocidad del material decrece con la raíz cuadrada de la distancia a la estrella.

El nuevo resultado descarta que el disco rote con una velocidad uniforme, como sería el caso si estuviera presente un fuerte campo magnético que obligara a la materia a rotar a la misma velocidad que la estrella.

Combinando los nuevos datos con los de estudios previos, los astrónomos también demuestran que la estrella Alfa Arae, que es cinco veces más grande que el Sol, gira alrededor de sí misma en aproximadamente medio día, 50 veces más rápido que nuestro Sol. De hecho, con una velocidad ecuatorial de 470 kilómetros por segundo, rota tan rápidamente que está cercana a su velocidad de ruptura. La materia que tiene una velocidad tan crítica podría escapar libremente desde la estrella, de la misma forma en que seríamos lanzados de un tiovivo “enloquecido”.

“Esta casi crítica rotación podría ser la causa del ´fenómeno Be´ ”, dijo Stee. “Podría proporcionar la energía suficiente como para hacer que el material levitara para crear el disco circumestelar”.

Finalmente, los astrónomos también pudieron demostrar que la estrella pierde masa a través de un viento estelar que surge predominantemente desde los polos y que alcanza velocidades del orden de los 2 000 kilómetros por segundo.

Estas observaciones demuestran una vez más el gran potencial del Interferómetro del Telescopio Muy Grande de ESO, que permite a los astrónomos combinar dos o tres de las Unidades Telescopio del VLT o los asociados Telescopios Auxiliares móviles, para obtener grandes detalles con información espectroscópica. El VLTI ya proporciona información útil sobre otras estrellas de rotación rápida, tales como Achernar (en inglés: ESO PR 14/03) o Eta Carinae (en inglés: ESO PR 31/03).

NOTAS:

[1].- El equipo está integrado por A. Meilland, Ph. Stee, A. Spang (Observatoire de la Côte d'Azur, Francia). F. Millour, A. Domiciano de Souza, R. Petrov. (Université de Nice, Francia), M. Vannier, A. Richichi (ESO), C. Martayan (Observatoire de Paris, Francia), F. Malbet (Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble, Francia), y F. Paresce (INAF, Italia). Este resultado está presentado en "First direct detection of a Keplerian rotating disk around the Be star Alpha Arae using the VLTI/AMBER instrument", por A. Meilland et al., en prensa en la revista de investigación Astronomy and Astrophysics.

[2].- El Recombinador Astronómico de Haz Múltiple (AMBER) es un instrumento interferométrico de haz múltiple en el infrarrojo cercano que combina simultáneamente tres telescopios. Fue construido en colaboración con ESO por un consorcio de institutos franceses, alemanes e italianos. Se ofreció a los usuarios a partir de octubre de 2005. Para más información, ver (en inglés) la página web de AMBER. Un comunicado de prensa sobre su Primera Luz está disponible (en inglés) en el Comunicado de Prensa ESO PR 07/04.

[3].- Las estrellas Be pertenecen al tipo espectral B, con líneas de emisión en sus espectros (de ahí la “e”). Como son una fuente importante de fotones ultravioleta, las estrellas Be juegan un papel importante en el calentamiento de las galaxias. Qué es lo que hace que las estrellas B se conviertan en estrellas Be, es algo que todavía no se comprende bien.


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Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

Web Site: ESO Press Release 35/06
Artículo: “To Be or Not to Be: Is It All About Spinning?”
Fecha: Septiembre 20, 2006