La gigante roja WOH G64, ubicada en la Gran Nube de Magallanes, ha irrumpido en el mundo de la astronomía, sobre todo debido a su extraordinaria luminosidad y el denso polvo que la rodea. Las gigantes rojas, estrellas en sus etapas finales, pierden masa a un ritmo acelerado, lo que influye directamente en su evolución y su transformación en supernovas. Ahora, gracias al instrumento GRAVITY del Very Large Telescope Interferometer (VLTI), se ha logrado capturar por primera vez una imagen interferométrica en el infrarrojo cercano de una estrella fuera de nuestra galaxia.
El estudio se ha publicado en Astronomy & Astrophysics, firmado por Koji Ohnaka y su equipo. La investigación es una muestra del poder de la interferometría infrarroja para estudiar estrellas extragalácticas y aporta información clave sobre la dinámica y composición de los entornos estelares, un campo esencial para entender la evolución de las estrellas masivas.
“Por primera vez, hemos logrado capturar una imagen ampliada de una estrella moribunda en una galaxia fuera de nuestra propia Vía Láctea”, dice Keiichi Ohnaka.
Interferometría infrarroja: un salto en la astrofísica
La técnica de interferometría combina las señales de varios telescopios para lograr imágenes con una resolución mucho mayor que la de cualquier telescopio individual. En este caso, se utilizaron los datos recolectados por GRAVITY en el rango de 2,0 a 2,45 micrómetros para obtener una imagen detallada de WOH G64. Esto permitió alcanzar una resolución angular de 1 milisegundo de arco, suficiente para observar estructuras extremadamente pequeñas.
La imagen resultante muestra una región compacta y alargada alrededor de la estrella, con un eje mayor de aproximadamente 13 radios estelares y un eje menor de 9 radios estelares. Se trata de un hito sin precedentes en la observación de estrellas extragalácticas que va a suponer una página en los libros de historia.
Cambios en el entorno de WOH G64
Los astrónomos hicieron ciertas comparaciones con datos previos que mostraron un cambio significativo en el espectro cercano al infrarrojo de la estrella. Mientras que las observaciones realizadas antes de 2010 mostraban características típicas de una gigante roja, como absorciones de agua, los datos más recientes presentan un espectro continuo y ascendente. Esto sugiere la formación de nuevo polvo caliente cerca de la estrella, un proceso asociado a la condensación de granos ricos en silicato y aluminio.
Estos cambios en el espectro indican que el entorno inmediato de WOH G64 está en evolución. La formación de polvo denso alrededor de la estrella también contribuye a ocultar parcialmente su núcleo, un fenómeno observado en otras gigantes rojas avanzadas. Esto refuerza la idea de que la pérdida de masa en estas estrellas no es uniforme, sino un proceso dinámico influenciado por múltiples factores.
“Estamos emocionados porque esto podría estar relacionado con la drástica expulsión de material de la estrella moribunda antes de una explosión de supernova”, afirma el autor principal del estudio.
El equipo liderado por Ohnaka llevaba años centrando su interés en esta estrella gigante. En 2005 y 2007, realizaron observaciones con el VLTI del ESO, ubicado en el desierto de Atacama, Chile, para investigar más a fondo sus características. Aunque continuaron sus estudios en los años siguientes, obtener una imagen directa de la estrella seguía siendo un objetivo elusivo.
“Hemos descubierto que la estrella ha experimentado un cambio significativo en los últimos 10 años, brindándonos una oportunidad única para presenciar la vida de una estrella en tiempo real”, ha declarado Gerd Weigelt, profesor de astronomía en el Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania, y coautor del estudio. También se ha expresado Jacco van Loon, director del Observatorio Keele en la Universidad de Keele, Reino Unido, quien ha observado WOH G64 desde la década de 1990: “Esta estrella es una de las más extremas de su tipo y cualquier cambio drástico podría acercarla a un final explosivo”.
La forma alargada y sus implicaciones
Uno de los aspectos más llamativos de la imagen obtenida es la forma alargada de la emisión detectada alrededor de WOH G64. Según el estudio, esta característica podría deberse a la presencia de un flujo bipolar de material expulsado por la estrella o a la interacción con un posible compañero estelar aún no identificado.
Por primera vez, hemos logrado capturar una imagen ampliada de una estrella moribunda en una galaxia fuera de nuestra propia Vía Láctea
Keiichi Ohnaka
Los modelos previos ya habían sugerido la existencia de un toro de polvo que rodea a WOH G64, pero las nuevas observaciones proporcionan detalles más precisos sobre su orientación y estructura. Estas características ofrecen pistas sobre la dinámica de la pérdida de masa en la estrella y sobre las interacciones que podrían estar modelando su entorno inmediato.
El impacto de las gigantes rojas en la evolución galáctica
Las gigantes rojas como WOH G64 desempeñan un papel crucial en la evolución de las galaxias, ya que enriquecen el medio interestelar con elementos pesados. Durante la fase final de su vida, estas estrellas expulsan grandes cantidades de material en forma de viento estelar, transportando elementos como carbono, oxígeno y nitrógeno que se han sintetizado en sus núcleos. Este material, una vez incorporado en nubes de gas, contribuye a la formación de nuevas estrellas y planetas, alimentando el ciclo de vida cósmico.
En el caso de WOH G64, su entorno extremadamente rico en polvo es un laboratorio único para estudiar cómo se redistribuyen estos elementos fuera de la estrella. Los datos obtenidos muestran que el material expulsado no es uniforme, sino que se organiza en estructuras como toros o flujos bipolares, posiblemente moldeados por fuerzas gravitatorias o por la interacción con un compañero estelar. Este tipo de información es esencial para entender cómo las estrellas masivas influyen en su entorno inmediato antes de terminar sus vidas en explosiones de supernova.
Esta estrella es una de las más extremas de su tipo y cualquier cambio drástico podría acercarla a un final explosivo
Jacco Loon
Por otra parte, las contribuciones de gigantes rojas extragalácticas como WOH G64 permiten estudiar estos procesos en un contexto más amplio. La Gran Nube de Magallanes, debido a su cercanía y menor cantidad de metales en comparación con la Vía Láctea, ofrece un entorno ideal para observar fenómenos que serían difíciles de distinguir en nuestra propia galaxia. Esto refuerza la importancia de combinar observaciones locales con investigaciones extragalácticas para construir un panorama completo de la evolución galáctica.
GRAVITY: Explorando el universo con precisión sin precedentes
GRAVITY es un instrumento de vanguardia diseñado para operar en el Interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) del Observatorio Europeo Austral (ESO). Combina la luz de hasta cuatro telescopios simultáneamente, logrando una resolución equivalente a la de un telescopio de 130 metros de diámetro. Funcionando en el infrarrojo cercano, permite realizar mediciones con una precisión de microsegundos de arco, ideales para estudiar objetos estelares y fenómenos extremos.
Gracias a su tecnología, GRAVITY ha logrado avances significativos, como el análisis del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea y la obtención de la primera imagen cercana de una estrella fuera de nuestra galaxia, como WOH G64 en la Gran Nube de Magallanes, de la que trata este artículo.
Importancia del hallazgo para la evolución estelar
La observación de WOH G64 representa un paso importante para la astrofísica extragaláctica. Por primera vez, se ha logrado obtener imágenes de alta resolución de una estrella individual fuera de la Vía Láctea: es una puerta abierta nuevas posibilidades para el estudio de sistemas estelares distantes.
Este trabajo pone de relieve la importancia de combinar técnicas avanzadas como la interferometría con observaciones multibanda y espectroscopía para construir un panorama completo de los procesos estelares. Esto es crucial no solo para comprender cómo evolucionan las estrellas masivas, sino también para explorar su impacto en el medio interestelar y su papel en la formación de elementos pesados.
Referencia
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Cortesía de Muy Interesante
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