ofrece una sorprendente visión del futuro de nuestro sol
La imagen más nítida hasta la fecha de una estrella gigante roja: a 320 años luz de la Tierra, la estrella W Hydrae está a unos mil millones de años más que el Sol en su vida. A modo de comparación, el anillo punteado muestra el tamaño de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, visto desde un ángulo. Alma es sensible a longitudes de onda submilimétricas; esta imagen se toma alrededor de 0,9 mm. (Crédito de la imagen: Alma (ESO / NAOJ / NRAO) / W. Vlemmings)
Por primera vez, los astrónomos han observado detalles sobre la superficie de una estrella que envejece con la misma masa que el Sol. Las nuevas imágenes de ALMA muestran que la estrella es un gigante, con un diámetro dos veces el tamaño de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. También revela que la atmósfera de la estrella se ve afectada por ondas de choque potentes e inesperadas.
Un equipo de astrónomos dirigido por Wouter Vlemmings, de la Universidad de Tecnología de Chalmers, ha utilizado el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter / Submillimetre Array) para realizar las observaciones más precisas de una estrella con la misma masa inicial que el Sol. Las nuevas imágenes muestran por primera vez los detalles de la superficie del gigante rojo W Hydrae, a 320 años luz de distancia en la constelación de Hydra, la serpiente de agua.
La imagen más nítida hasta la fecha de una estrella gigante roja: a 320 años luz de la Tierra, la estrella W Hydrae está a unos mil millones de años más que el Sol en su vida. Los anillos de puntos muestran el tamaño de las órbitas de la Tierra (en azul) y otros planetas alrededor del Sol para comparar. El sistema se ve en un ángulo. Alma es sensible a longitudes de onda submilimétricas; esta imagen se toma alrededor de 0,9 mm. Crédito de la imagen: Alma (ESO / NAOJ / NRAO) / W. Vlemmings)
- Para nosotros es importante estudiar no solo cómo son los gigantes rojos, sino cómo cambian y cómo siembran la galaxia con los elementos que son los ingredientes de la vida. Usando las antenas de Alma en su configuración de mayor resolución, ahora podemos hacer las observaciones más detalladas de estas estrellas geniales y emocionantes, dice Wouter Vlemmings.
Las estrellas como el Sol evolucionan en escalas de tiempo de muchos miles de millones de años. Cuando alcanzan la vejez, se inflaman y se vuelven más grandes, más frescos y más propensos a perder masa en forma de vientos estelares. Las estrellas fabrican elementos importantes como el carbono y el nitrógeno. Cuando alcanzan la etapa gigante roja, estos elementos se liberan en el espacio, listos para ser utilizados en generaciones posteriores de nuevas estrellas.
Las imágenes de Alma proporcionan la visión más clara hasta ahora de la superficie de un gigante rojo con una masa similar al Sol. Las primeras imágenes nítidas han mostrado detalles sobre estrellas supergigantes rojas mucho más masivas como Betelgeuse y Antares.
Las observaciones también han sorprendido a los científicos. La presencia de una mancha inesperadamente compacta y brillante proporciona evidencia de que la estrella tiene un gas sorprendentemente caliente en una capa sobre la superficie de la estrella: una cromosfera.
La imagen directa incluso de las estrellas más grandes y más cercanas es un desafío para los astrónomos. En este gráfico, la imagen de Alma de W Hydrae se compara con las mejores imágenes hasta ahora de otras estrellas: el gigante rojo R Doradus, las supergigantes rojas Antares y Betelgeuse. Una variedad de técnicas de imagen y diferentes longitudes de onda de luz se han utilizado para crear estas imágenes; las estrellas gigantes pueden tener tamaños muy diferentes vistos en diferentes longitudes de onda. Los tamaños angulares de las estrellas en Alpha Centauri, el sistema estelar más cercano, y el planeta enano Plutón (en su punto más cercano a la Tierra) se muestran para comparar. (Crédito de las imágenes: ESO / K. Ohnaka (Antares); Alma (ESO / NAOJ / NRAO) / E. O'Gorman / P. Kervella (Betelgeuse), ESO (R Doradus), Alma (ESO / NAOJ / NRAO) / W. Vlemmings (W Hydrae))
- Nuestras mediciones del punto brillante sugieren que hay poderosas ondas de choque en la atmósfera de la estrella que alcanzan temperaturas más altas de lo que predicen los modelos teóricos actuales para las estrellas AGB, dice Theo Khouri, astrónomo de Chalmers y miembro del equipo.
Una posibilidad alternativa es al menos tan sorprendente: que la estrella estaba experimentando una llamarada gigante cuando se hicieron las observaciones.
Los científicos están llevando a cabo nuevas observaciones, tanto con Alma como con otros instrumentos, para comprender mejor la sorprendente atmósfera de W Hydrae. Las observaciones como estas con la configuración de mayor resolución de Alma son desafiantes, pero también gratificantes, explica el miembro del equipo Elvire De Beck, también astrónomo de Chalmers.
- Es humillante ver nuestra imagen de W Hydrae y ver su tamaño en comparación con la órbita de la Tierra. Nacemos del material creado en estrellas como esta, por lo que para nosotros es emocionante tener el desafío de comprender algo que nos dice tanto sobre nuestros orígenes y nuestro futuro, dice ella.
Publicación: Wouter Vlemmings, et al., "La atmósfera calentada por impactos de una estrella de rama gigante asintótica resuelta por ALMA," Nature Astronomy (2017) doi: 10.1038 / s41550-017-0288-9
Universidad de Chalmers
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