Nuevo estudio arroja luz sobre estallidos en hipergigantes amarillas
Por: Royal Observatory of Belgium.
17 de febrero de 2025
Impresión artística de la estrella hipergigante amarilla Rho Cassiopeiae, alrededor de la cual se forman capas de gas debido a las erupciones recurrentes observadas en los últimos 130 años. Crédito de la imagen: Alex Lobel.
Un estudio reciente de cinco años de duración ha revelado nuevos conocimientos sobre las propiedades de las hipergigantes amarillas, una clase de estrellas pesadas conocida por sus espectaculares erupciones. Los científicos se centraron en tres casos particulares: Rho Cassiopeiae (Rho Cas), HR 8752 y HR 5171A; y revelaron que Rho Cas presenta erupciones cíclicas cada 10 a 40 años, con grandes fluctuaciones de la temperatura de su superficie.
Las hipergigantes se encuentran entre las estrellas más masivas y luminosas de nuestra galaxia. Presentan estallidos recurrentes y espectaculares que han desconcertado a los astrónomos durante décadas. Entre sus miembros más importantes se encuentran Rho Cassiopeiae, HR 8752 y HR 5171A. Se encuentran en las últimas etapas de su rápida evolución y ofrecen información única sobre el ciclo de vida de las estrellas muy pesadas, ya que tienen temperaturas superficiales comparables a las del Sol, pero son hasta medio millón de veces más luminosas.
El estudio de las hipergigantes ofrece a los astrónomos una visión poco común de la vida tardía de las estrellas masivas. En particular, podemos observar la etapa anterior a su evolución hacia supernovas de colapso de núcleo o, alternativamente, hacia una clase diferente de hipergigantes más calientes llamadas variables azules luminosas.
Esta transición se produce cuando las hipergigantes amarillas evolucionan rápidamente a través del denominado vacío evolutivo amarillo en el diagrama superior de Hertzsprung-Russell de temperatura estelar frente a luminosidad. Comprender los estallidos y pulsaciones recurrentes de las hipergigantes amarillas ayuda a los astrónomos a refinar los modelos teóricos de las etapas avanzadas de la evolución estelar y a mejorar la comprensión de los fenómenos de erupción estelar cíclica.
El equipo se centró en Rho Cas, una de las hipergigantes más estudiadas y visibles a simple vista, y analizó la variabilidad del brillo a largo plazo entre 1885 y 2023. Este amplio conjunto de datos les permitió investigar sus excepcionales propiedades físicas, así como el inicio y la progresión de tres importantes eventos de estallidos atmosféricos en 1986, 2000 y 2013. Estas observaciones a largo plazo revelan un patrón fascinante: Rho Cas presenta erupciones atmosféricas cíclicas cada 10 a 40 años, cada una de las cuales implica una fluctuación significativa de la temperatura de la superficie, que oscila entre aproximadamente 4500 y 7500 °C. Los nuevos hallazgos brindan una oportunidad única de seguir a una estrella muy masiva en medio de cambios evolutivos acelerados.
Por primera vez, el equipo calculó relaciones precisas de calibración de temperatura basadas en datos espectroscópicos confiables, combinados con observaciones fotométricas entre 1962 y 2020. Esta nueva metodología permite un análisis más preciso de estas estrellas extremas, en particular el comportamiento dinámico de sus enormes atmósferas (las hipergigantes amarillas tienen diámetros de 400 a 700 veces el del Sol). El estudio revela que las pulsaciones de Rho Cas se vuelven más intensas a medida que se acerca un evento de erupción.
Según el Dr. Lobel, coautor de este estudio, “es la primera vez que se lleva a cabo una investigación exhaustiva con prácticamente todos los datos históricos disponibles sobre Rho Cas que hemos recopilado de la literatura, que se remontan al siglo XIX. Además, pudimos combinarlos con nuevas observaciones, incluidas valiosas contribuciones de astrónomos aficionados”. La investigación también investigó otras dos hipergigantes amarillas notorias, HR 8752 y HR 5171A. Se descubrió que HR 8752 evolucionó en una trayectoria evolutiva hacia el azul después de 1996, y su brillo visual se mantuvo casi constante entre 2017 y 2023. HR 5171A reanudó su patrón de pulsación a principios de 2018 después de un período de disminución gradual del brillo.
El nuevo estudio y las observaciones son importantes porque proporcionan información importante sobre la evolución acelerada de las hipergigantes amarillas. En general, no solo mejora nuestra comprensión de las estrellas extremas, como Rho Cas y sus erupciones recurrentes, sino que también contribuye a ampliar el conocimiento de las hipergigantes amarillas, su variabilidad e importancia para la evolución estelar.
Fuente:
https://www.astro.oma.be/en/new-insights-into-the-mysterious-yellow-hypergiant-stars-outbursts/