ALMA capta en video la superficie burbujeante de una estrella distante
Por: European Southern Observatory.
12 de septiembre de 2024
Imágenes de la superficie de R Doradus. Crédito de la imagen: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Vlemmings et al.
Por primera vez, un equipo científico ha captado imágenes de una estrella que no es el Sol con suficiente detalle como para seguir el movimiento del gas burbujeante de su superficie. Las imágenes de la estrella, R Doradus, se obtuvieron en julio y agosto de 2023 con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Muestran gigantescas burbujas de gas caliente, que aparecen en la superficie y se hunden de nuevo en el interior de la estrella más rápido de lo esperado.
La estrella R Doradus, es una gigante roja (tipo M) unas 300 veces más grande que nuestro Sol que se encuentra a unos 180 años luz de distancia, en la constelación austral de Dorado. “Es la primera vez que la superficie burbujeante de una estrella real se puede mostrar de este modo, nunca esperamos que los datos fueran de tan alta calidad que nos permitieran ver tantos detalles de la convección en la superficie estelar”, afirma Wouter Vlemmings, profesor de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) y autor principal del estudio publicado en Nature.
Las estrellas producen energía en sus núcleos a través de la fusión nuclear. Esta energía puede ser transportada hacia la superficie de la estrella en forma de enormes burbujas calientes de gas que luego se enfrían y se hunden (como en una lámpara de lava). Este movimiento de mezcla, conocido como convección, distribuye los elementos pesados formados en el núcleo, como el carbono y el nitrógeno, por toda la estrella. También se cree que es responsable de los vientos estelares que transportan estos elementos al cosmos para fabricar nuevas estrellas y planetas.
Su gran tamaño y proximidad a la Tierra hacen de esta estrella en un objetivo ideal para observaciones detalladas. Adicionalmente, R Doradus es una estrella increíblemente hinchada, su masa es similar a la de nuestro Sol. Por este motivo, los miembros del equipo de estudio sospechan que la estrella refleja cómo se verá nuestro Sol dentro de unos cinco mil millones de años, cuando entrará en su fase de gigante roja, expandiéndose hasta el punto de tragarse a Mercurio y Venus.
Los gránulos de R Doradus parecen moverse en un ciclo de un mes, que es más rápido de lo que los científicos esperaban en relación a cómo funciona la convección en el Sol. “Todavía no sabemos cuál es la razón de la diferencia. Parece que la convección cambia a medida que una estrella envejece de maneras que aún no entendemos”, declara Vlemmings.
Observaciones anteriores de ALMA mostraron que R Doradus gira al menos dos órdenes de magnitud más rápido de lo esperado para una gigante roja. En el nuevo estudio, Vlemmings y su equipo descartaron la posibilidad de que el alto giro sea una ilusión creada por la superficie en ebullición de la estrella, una hipótesis que fue planteada recientemente por otro equipo de astrónomos que estudia Betelgeuse, otra gigante roja en la constelación de Orión que se sabe que gira 100 veces más rápido de lo esperado.
Vlemmings y sus colegas sostienen que la tasa de rotación de R Doradus es mucho más larga que el ciclo de un mes en el que encontraron que operan sus burbujas convectivas, descartando así las posibilidades de que los telescopios sean engañados por una alineación tan fortuita de las burbujas de gas. Este estudio permitió la elaboración de un vídeo, desarrollado a partir de una serie de las mejores imágenes interferométricas reconstruidas de la caótica superficie de la estrella.
El estudio de esta estrella asintótica gigante, abre la puerta a nuevos detalles de interés para el desarrollo de la heliofísica y la evolución estelar. “Es espectacular que ahora podamos obtener imágenes directas de los detalles de la superficie de estrellas tan lejanas y observar una física que hasta ahora solo era observable en nuestro Sol”, concluye Behzad Bojnodi Arbab, estudiante de doctorado en Chalmers que también participó en el estudio.
Fuente:
https://www.eso.org/public/chile/news/eso2412/