¡Imagínese viajar a la Luna en solo 20 segundos! Así de rápido se alejó el material de una erupción estelar de 170 años de lo inestable, eruptivo, y la estrella extremadamente masiva Eta Carinae.

Los astrónomos concluyen que este es el gas arrojado más rápido jamás medido a partir de un estallido estelar que no resultó en la aniquilación completa de la estrella.

La explosión, de la estrella más luminosa conocida en nuestra galaxia, liberó casi tanta energía como una explosión de supernova típica que habría dejado un cadáver estelar. Sin embargo, en este caso, un sistema de doble estrella permaneció y jugó un papel crítico en las circunstancias que llevaron a la colosal explosión.

Durante los últimos siete años, un equipo de astrónomos dirigido por Nathan Smith, de la Universidad de Arizona, y Armin Rest, del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, determinó el alcance de esta explosión estelar extrema observando ecos de luz de Eta Carinae y sus alrededores.

Los ecos de luz ocurren cuando la luz de brillante, los eventos de corta duración se reflejan en las nubes de polvo, que actúan como espejos lejanos que redirigen la luz en nuestra dirección. Como un eco de audio la señal que llega de la luz reflejada tiene un retraso de tiempo después del evento original debido a la velocidad finita de la luz. En el caso de Eta Carinae, el evento brillante fue una gran erupción de la estrella que expulsó una gran cantidad de masa a mediados del siglo XIX durante lo que se conoce como la "Gran Erupción". La señal retardada de estos ecos de luz permitió a los astrónomos decodificar la luz de la erupción con telescopios e instrumentos astronómicos modernos. a pesar de que la erupción original se vio desde la Tierra a mediados del siglo XIX. Eso fue antes de que se inventaran herramientas modernas como el espectrógrafo astronómico.

"Un eco de luz es lo mejor para viajar en el tiempo, "Dijo Smith." Por eso los ecos de luz son tan hermosos. Nos dan la oportunidad de desentrañar los misterios de una rara erupción estelar que fue presenciada hace 170 años. pero utilizando nuestros modernos telescopios y cámaras. También podemos comparar esa información sobre el evento en sí con la nebulosa remanente de 170 años que fue expulsada. Esta fue una gigantesca explosión estelar de una estrella monstruo muy rara, algo que no ha sucedido desde entonces en nuestra Vía Láctea ".

La Gran Erupción promovió temporalmente a Eta Carinae a la segunda estrella más brillante visible en nuestro cielo nocturno, enorme eclipsando la salida de energía de cualquier otra estrella en la Vía Láctea, después de lo cual la estrella se desvaneció a simple vista. El estallido expulsó material (aproximadamente 10 veces más que la masa de nuestro Sol) que también formó la brillante nube de gas brillante conocida como Homúnculo. Este remanente en forma de mancuerna es visible rodeando a la estrella desde dentro de una vasta región de formación estelar. El remanente eruptivo incluso se puede ver en pequeños telescopios de aficionados del hemisferio sur de la Tierra y las regiones ecuatoriales. pero se ve mejor en imágenes obtenidas con el telescopio espacial Hubble.

El equipo utilizó instrumentos en el telescopio Gemini South de 8 metros, Telescopio Blanco de 4 metros del Observatorio Interamericano Cerro Tololo, y el Telescopio Magallanes en el Observatorio Las Campanas para decodificar la luz de estos ecos de luz y comprender las velocidades de expansión en la explosión histórica. "La espectroscopia de Géminis ayudó a precisar las velocidades sin precedentes que observamos en este gas, que marcó entre las 10, 000 a 20, 000 kilómetros por segundo, "según Rest. El equipo de investigación, Observatorio Géminis, y el telescopio Blanco cuentan con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF).

"Vemos estas velocidades realmente altas todo el tiempo en explosiones de supernovas donde la estrella es destruida". Smith señala. Sin embargo, en este caso la estrella sobrevivió, y explicar que llevó a los investigadores a un nuevo territorio. "Algo debe haber vertido mucha energía en la estrella en poco tiempo, ", dijo Smith. El material expulsado por Eta Carinae viaja hasta 20 veces más rápido de lo esperado para los vientos típicos de una estrella masiva, así que, según Smith y sus colaboradores, conseguir la ayuda de dos estrellas socias podría explicar la salida extrema.

Los investigadores sugieren que la forma más sencilla de explicar simultáneamente una amplia gama de hechos observados que rodean la erupción y el sistema estelar remanente visto hoy es con una interacción de tres estrellas. incluyendo un evento dramático donde dos de las tres estrellas se fusionaron en una estrella monstruo. Si ese es el caso, entonces el sistema binario actual debe haber comenzado como un sistema triple, siendo una de esas dos estrellas la que se tragó a su hermano.

"Comprender la dinámica y el entorno alrededor de las estrellas más grandes de nuestra galaxia es una de las áreas más difíciles de la astronomía, "dijo Richard Green, Director de la División de Ciencias Astronómicas de NSF, la principal agencia de financiación de Géminis. "Las estrellas muy masivas tienen una vida corta en comparación con estrellas como nuestro Sol, pero, sin embargo, es estadísticamente improbable atrapar a uno en el acto de un paso evolutivo importante. Es por eso que un caso como Eta Carinae es tan crítico, y por qué NSF apoya este tipo de investigación ".

Chris Smith, Jefe de Misión del Observatorio AURA en Chile y también parte del equipo de investigación agrega una perspectiva histórica. "Estoy encantado de que podamos ver ecos de luz provenientes de un evento que John Herschel observó a mediados del siglo XIX en Sudáfrica, ", dijo." Ahora, más de 150 años después, podemos mirar atrás en el tiempo, gracias a estos ecos de luz, y desvelar los secretos de este aspirante a supernova utilizando la instrumentación moderna en Géminis para analizar la luz de formas que Hershel ni siquiera podría haber imaginado ".

Eta Carinae es un tipo de estrella inestable conocida como Variable Azul Luminoso (LBV), ubicado alrededor de 7, A 500 años luz de la Tierra, en una joven nebulosa formadora de estrellas que se encuentra en la constelación austral de Carinae. La estrella es una de las intrínsecamente más brillantes de nuestra galaxia y brilla unos cinco millones de veces más que nuestro Sol con una masa unas cien veces mayor. Estrellas como Eta Carinae tienen las mayores tasas de pérdida de masa antes de sufrir explosiones de supernova, pero la cantidad de masa expulsada en la Gran Erupción de Eta Carinae del siglo XIX supera a cualquier otra conocida.

Eta Carinae probablemente sufrirá una verdadera explosión de supernova en algún momento dentro de los próximos medio millón de años como máximo, pero posiblemente mucho antes. Se ha visto que algunos tipos de supernovas experimentan explosiones eruptivas como la de Eta Carinae solo en los pocos años o décadas antes de su explosión final. por lo que algunos astrónomos especulan que Eta Carinae podría explotar más temprano que tarde.

Las Observaciones Gemini utilizaron el espectrógrafo multiobjeto Gemini en el telescopio Gemini South en Chile y utilizaron una poderosa técnica llamada Nod and Shuffle que permite mediciones espectroscópicas muy mejoradas de fuentes extremadamente débiles al reducir los efectos contaminantes del cielo nocturno. Los nuevos resultados se presentan en dos trabajos aceptados para su publicación en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .