La nave espacial Kepler de la NASA fue diseñada para encontrar exoplanetas buscando estrellas que se oscurecen cuando un planeta cruza la cara de la estrella. Fortuitamente, el mismo diseño lo hace ideal para detectar otros transitorios astronómicos:objetos que se iluminan o se atenúan con el tiempo. Una nueva búsqueda de datos de archivo de Kepler ha descubierto un super-estallido inusual de una nova enana previamente desconocida. El sistema se iluminó por un factor de 1, 600 durante menos de un día antes de desaparecer lentamente.

El sistema estelar en cuestión consiste en una estrella enana blanca con una compañera enana marrón de aproximadamente una décima parte de la masa de la enana blanca. Una enana blanca es el núcleo sobrante de una estrella envejecida similar al Sol y contiene aproximadamente el valor de un Sol en material en un globo del tamaño de la Tierra. Una enana marrón es un objeto con una masa de entre 10 y 80 Júpiter que es demasiado pequeño para someterse a una fusión nuclear.

La enana marrón rodea la estrella enana blanca cada 83 minutos a una distancia de solo 250, 000 millas (400, 000 km), aproximadamente la distancia de la Tierra a la Luna. Están tan cerca que la fuerte gravedad de la enana blanca quita el material de la enana marrón, chupando su esencia como un vampiro. El material despojado forma un disco a medida que gira en espiral hacia la enana blanca (conocido como disco de acreción).

Fue pura casualidad que Kepler estuviera mirando en la dirección correcta cuando este sistema experimentó un súper estallido, aclarando en más de 1, 000 veces. De hecho, Kepler fue el único instrumento que pudo haberlo presenciado, ya que el sistema estaba demasiado cerca del Sol desde el punto de vista de la Tierra en ese momento. La rápida cadencia de observaciones de Kepler, tomando datos cada 30 minutos, fue crucial para captar cada detalle del estallido.

El evento permaneció oculto en el archivo de Kepler hasta que fue identificado por un equipo dirigido por Ryan Ridden-Harper del Space Telescope Science Institute (STScI). Baltimore, Maryland, y la Universidad Nacional de Australia, Canberra, Australia. "En un sentido, descubrimos este sistema accidentalmente. No estábamos buscando específicamente un súper arrebato. Estábamos buscando cualquier tipo de transitorio "dijo Ridden-Harper.

Kepler capturó todo el evento, observando un lento aumento de brillo seguido de una rápida intensificación. Si bien las teorías predicen el brillo repentino, la causa del inicio lento sigue siendo un misterio. Las teorías estándar de la física del disco de acreción no predicen este fenómeno, que posteriormente se ha observado en otros dos super-arrebatos de novas enanas.

"Estos sistemas de novas enanas se han estudiado durante décadas, así que detectar algo nuevo es bastante complicado, ", dijo Ridden-Harper." Vemos discos de acreción por todas partes, desde estrellas recién formadas hasta agujeros negros supermasivos, por lo que es importante comprenderlos ".

Las teorías sugieren que se desencadena una súper explosión cuando el disco de acreción alcanza un punto de inflexión. A medida que se acumula material, crece de tamaño hasta que el borde exterior experimenta una resonancia gravitacional con la enana marrón en órbita. Esto podría desencadenar una inestabilidad térmica, haciendo que el disco se sobrecaliente. En efecto, Las observaciones muestran que la temperatura del disco aumenta de aproximadamente 5, 000-10, 000 ° F (2, 700–5, 300 ° C) en su estado normal hasta un máximo de 17, 000-21, 000 ° F (9, 700-11, 700 ° C) en el pico de la súper explosión.

Este tipo de sistema de novas enanas es relativamente raro, con sólo unos 100 conocidos. Un sistema individual puede pasar años o décadas entre estallidos, por lo que es un desafío atrapar a uno en el acto.

"La detección de este objeto genera esperanzas de detectar eventos aún más raros ocultos en los datos de Kepler, "dijo el coautor Armin Rest de STScI.

El equipo planea continuar extrayendo datos de Kepler, así como datos de otro cazador de exoplanetas, la misión Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), en busca de otros transitorios.

"Las observaciones continuas de Kepler / K2, y ahora TESS, de estos sistemas estelares dinámicos nos permite estudiar las primeras horas del estallido, un dominio del tiempo que es casi imposible de alcanzar desde observatorios terrestres, ", dijo Peter Garnavich de la Universidad de Notre Dame en Indiana.

Este trabajo fue publicado el 21 de octubre de Edición de 2019 de la Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .