“Está rodeada por una exquisita nebulosa en forma de reloj de arena que muestra numerosos nudos, filamentos y cavidades, y en sus regiones centrales vemos un chorro doble en forma de S, que también presenta nódulos con emisión más intensa en rayos X”

 

Mesa de Cienciario

Un par de estrellas interactuantes está rodeado de una nebulosa tan peculiar que al observarla en rayos X se parece a una galaxia activa que hospeda un agujero negro supermasivo, pero más pequeña. La estrella doble, llamada R Aquarii, fue estudiada por un equipo internacional de astrónomas y astrónomos liderado por el doctor Jesús Toalá del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la UNAM, Campus Morelia.

“Está rodeada por una exquisita nebulosa en forma de reloj de arena que muestra numerosos nudos, filamentos y cavidades, y en sus regiones centrales vemos un chorro doble en forma de S, que también presenta nódulos con emisión más intensa en rayos X”, señala Toalá.

R Aquarii es un sistema doble de estrellas formado por una gigante roja, una estrella de tipo solar que agotó su combustible de hidrógeno y se ha expandido, y una enana blanca, el núcleo expuesto de una estrella que expulsó sus capas externas. La gigante roja sufre pulsaciones que aumentan su brillo y expanden su envoltura cada 385 días, y la enana blanca tiene un disco a través del que roba material a su compañera gigante, y un chorro doble que emerge de sus polos por el que libera el gas sobrante.

A este tipo de estrellas dobles se les conoce como estrellas simbióticas. El análisis en rayos X realizado en este estudio muestra que el chorro que emana de la enana blanca tiene características similares a los producidos por los agujeros negros supermasivos en los núcleos de las galaxias activas.

“Este peculiar sistema de estrellas ha configurado una morfología igualmente peculiar, donde todos los componentes parecen estar interconectados: la pérdida de masa de la gigante roja, la acreción de la enana blanca y el desarrollo de las intrincadas formas”, señala Toalá en un comunicado del IRyA UNAM.

“Situada a unos 650 años luz de distancia, R Aquarii es una de las estrellas simbióticas mejor estudiadas. Algunos rasgos de su nebulosa parecen deberse a episodios explosivos pasados: en la superficie de la enana blanca se acumuló suficiente material para desencadenar la fusión del hidrógeno, lo que bombeó energía y gas al espacio y generó un anillo de material en 1073, y uno más en la década de 1770, que se observan con telescopios ópticos.

Por su parte, los satélites de rayos X han permitido profundizar en el funcionamiento del sistema. “Gracias al satélite Chandra se corroboró que, en efecto, se estaba produciendo una caída de material hacia la enana blanca, y que los nódulos brillantes en rayos X se debían a la precesión del chorro: el eje de rotación de la enana blanca cambia gradualmente y la distribución espacial de gas que emite rayos X cambia cada pocos años (de ahí, también, la forma de S del chorro). Dado el potencial del estudio en rayos X de este objeto, hemos reanalizado observaciones del satélite XMM-Newton que llevaban ignoradas desde 2005”, señala en el comunicado Martín Guerrero, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), España, quien participó en el trabajo.

“Gracias al uso de técnicas especializadas, el equipo científico pudo mostrar la presencia de rayos X a lo largo de toda la nebulosa, y encontró que el gas responsable de la emisión extendida tiene características fisicoquímicas similares al gas que se encuentra en uno de los nódulos del chorro, lo que sugiere que el chorro es quien alimenta la burbuja caliente extendida que se observa en rayos X.

“Más aún, la forma de la nebulosa también se debe al ángulo de precesión que da al chorro su forma en S: “Las predicciones teóricas sugieren que con ángulos de más de 40 grados se forman nebulosas con pares de burbujas extendidas, y en R Aquarii vemos un ángulo de unos 50 grados. Así, sugerimos que las estructuras con forma de ampolla que observamos en los extremos del chorro se desintegran y alimentan con gas caliente a la burbuja más extendida. Se trataría de un proceso similar, aunque en escala menor, a la creación de burbujas calientes producidas por galaxias activas que albergan agujeros negros supermasivos”, concluye Jesús Toalá.


Fotografía: La imagen muestra en morado el gas con temperaturas de millones de grados observado en rayos X por el satélite XMM-Newton. En otros colores se muestra la emisión en óptico observada por el Very Large Telescope en Chile.

Créditos: J. A. Toalá, L. Sabin, M. A. Guerrero, G. Ramos-Larios, Y.-H. Chu, T. Liimets / ESA.