Crédito de imagen: Harvard-Smithsonian CfA
A unos 20,000 años luz de la Tierra, dos estrellas masivas luchan entre sí como luchadores de sumo en combate. Ambos gigantes, cada uno con un peso de alrededor de 80 veces la masa de nuestro Sol, son las estrellas más pesadas de la historia. Se orbitan entre sí cada 3,7 días, casi tocándose mientras giran en el escenario celestial. Y llevan una vida tempestuosa digna de cualquier pareja de Hollywood, golpeándose mutuamente con vientos estelares violentos y calientes.
"No pudimos resistirnos a explorar este sistema porque es muy notable. Es un lugar de extremos verdaderos ", dijo el astrónomo Alceste Bonanos (Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica).
El sistema estelar binario que estudió Bonanos, conocido como WR 20a, fue calificado como particularmente interesante hace solo unas semanas por un equipo de investigadores europeos encabezado por Gregor Rauw. Las observaciones espectroscópicas de ese equipo mostraron que ambas estrellas eran muy masivas. Sin embargo, la única forma de determinar las masas con precisión era establecer en qué ángulo estábamos viendo el sistema, así como el período orbital.
Bonanos y su asesor, Krzysztof Stanek (CfA), solicitaron observaciones fotométricas al equipo del Experimento de Lente Gravitacional Óptica (OGLE) dirigido por Andrzej Udalski (Observatorio de la Universidad de Varsovia). Bonanos y Stanek sabían que si el sistema estuviera casi al borde, una estrella pasaría periódicamente frente a la otra o se eclipsaría. Afortunadamente, esos eclipses fueron detectados por el grupo OGLE, estableciendo así firmemente las características del sistema.
“Cuando nos dimos cuenta de lo importante que sería obtener una curva de luz precisa para WR 20a, inmediatamente decidimos contactar a Andrzej Udalski, quien lidera el proyecto polaco conocido como OGLE. Son una instalación de primer nivel para estudios ópticos, y estuvimos muy contentos cuando aceptaron colaborar en este proyecto ”, dijo Stanek.
Las observaciones fueron recolectadas en mayo de 2004 con el telescopio OGLE de 1.3 metros de diámetro en el Observatorio Las Campanas en Chile.
“Los resultados han excedido nuestras expectativas; Después de solo dos noches, nos dimos cuenta de que la estrella había cambiado significativamente su brillo, y después de unos pocos más estábamos seguros de que el sistema estaba eclipsando ”, dijo Udalski.
"Después de obtener datos cada noche durante más de dos semanas, pudimos medir con mucha precisión el período, el ángulo de inclinación y, por lo tanto, las masas de las dos estrellas", agregó Stanek.
Un sistema de extremos
WR 20a es parte del cúmulo estelar Westerlund 2, que reside en una región de hidrógeno ionizado sobrante de la formación del cúmulo en la constelación de Carina. WR 20a contiene dos estrellas calientes y jóvenes de Wolf-Rayet, un tipo de estrella que es extremadamente rara y de corta duración.
"Las estrellas Wolf-Rayet son probablemente progenitoras de las explosiones extremadamente poderosas conocidas como explosiones de rayos gamma", dijo Bonanos. “Estas estrellas ya tienen 2 o 3 millones de años. En unos pocos millones de años, el que sea un poco más masivo sufrirá un colapso del núcleo y explotará sus capas externas. La estrella compañera probablemente sobrevivirá a pesar de su cercanía, al menos hasta que se convierta en supernova en algún momento posterior ".
Si bien se sospecha que otras estrellas, como la Estrella Pistola y la Eta Carinae, contienen suficiente material para producir más de 100 soles, sus masas no se han determinado con precisión. Existe la posibilidad de que sean simplemente binarios muy cercanos. WR 20a es el sistema binario más masivo conocido donde ambas estrellas tienen masas determinadas con precisión.
“Es importante estudiar y comprender estas estrellas masivas porque investigan el reino de las primeras estrellas que se formaron en el Universo. Aprender más sobre este sistema ayudará a mejorar los modelos de formación estelar, así como a aumentar nuestra comprensión de la conexión de estas estrellas con las supernovas y los estallidos de rayos gamma ", dijo Stanek.
Esta investigación ha sido publicada en línea en http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405338 en un documento en coautoría de Alceste Bonanos y Krzysztof Stanek (CfA); con Andrzej Udalski, Lukasz Wyrzykowski, Karol Zebrun, Marcin Kubiak, Michal Szymanski, Olaf Szewczyk, Grzegorz Pietrzynski e Igor Soszynski (Observatorio de la Universidad de Varsovia).
Con sede en Cambridge, Massachusetts, el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica es una colaboración conjunta entre el Observatorio Astrofísico Smithsoniano y el Observatorio Harvard College. Los científicos de CfA, organizados en seis divisiones de investigación, estudian el origen, la evolución y el destino final del universo.
Fuente original: Comunicado de prensa de Harvard CfA
