SAO 244567, nebulosa planetaria.

Los astrónomos observan una estrella renacida en un instante.
La nebulosa planetaria Stingray

Un equipo internacional de astrónomos que utilizan el Hubble ha podido estudiar la evolución estelar en tiempo real. Durante un período de 30 años se han observado aumentos dramáticos en la temperatura de la estrella SAO 244567. Ahora la estrella se enfría de nuevo, habiendo renacido en una fase anterior de la evolución estelar. Esto hace que sea la primera estrella renacida que se ha observado durante las etapas de calefacción y enfriamiento del renacimiento.

Las imágenes de la nebulosa Stingray fueron
obtenidas mediante la WFPC2,
ya retirada, del Hubble.
A pesar de que el Universo está cambiando constantemente, la mayoría de los procesos son demasiado lentos para ser observados dentro de una vida humana. Pero ahora un equipo internacional de astrónomos ha observado una excepción a esta regla. "SAO 244567 es uno de los raros ejemplos de una estrella que nos permite presenciar una evolución estelar en tiempo real", explica Nicole Reindl, de la Universidad de Leicester, Reino Unido, autora principal del estudio. "Durante sólo veinte años la estrella ha doblado su temperatura y fue posible ver la estrella ionizando su sobre previamente expulsado, que ahora se conoce como la Nebulosa Stingray".

SAO 244567, a 2700 años luz de la Tierra, es la estrella central de la Nebulosa Stingray y ha estado evolucionando visiblemente entre las observaciones realizadas en los últimos 45 años. Entre 1971 y 2002 la temperatura superficial de la estrella se disparó casi 40.000 grados Celsius. Ahora, nuevas observaciones realizadas con el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (Cos) en el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA han revelado que SAO 244567 ha comenzado a enfriarse y expandirse.

Esto es inusual, aunque no desconocido [1], y el rápido calentamiento podría ser fácilmente explicado si se supone que SAO 244567 tenía una masa inicial de 3 a 4 veces la masa del Sol. Sin embargo, los datos muestran que SAO 244567 debe haber tenido una masa original similar a la de nuestro Sol. Tales estrellas de baja masa suelen evolucionar en escalas de tiempo mucho más largas, por lo que el calentamiento rápido ha sido un misterio durante décadas.

Observatorio Espacial Hubble de la NASA/ESA
en órbita.
En 2014, Reindl y su equipo propusieron una teoría que resolvió el problema tanto del rápido aumento de la SAO 244567 como de la baja masa de la estrella. Ellos sugirieron que el calentamiento se debió a lo que se conoce como un evento de flash helio-caparazón: una breve ignición de helio fuera del núcleo estelar [2].

Esta teoría tiene implicaciones muy claras para el futuro de SAO 244567: si de hecho ha experimentado tal flash, entonces esto obligaría a la estrella central a comenzar a expandirse y enfriarse de nuevo, volvería a la fase anterior de su evolución. Esto es exactamente lo que confirmaron las nuevas observaciones. Como explica Reindl: "La liberación de la energía nuclear por el flash obliga a la ya muy compacta estrella a expandirse de nuevo a dimensiones gigantescas: el escenario nacido de nuevo".

No es el único ejemplo de una estrella, pero es la primera vez que se observa una estrella durante las etapas de calentamiento y enfriamiento de tal transformación.

Sin embargo, ningún modelo evolutivo estelar actual puede explicar completamente el comportamiento de SAO 244567. Como Reindl elabora: "Necesitamos cálculos refinados para explicar algunos detalles aún misteriosos en el comportamiento de la SAO 244567. Estos no sólo podrían ayudarnos a comprender mejor la estrella en sí, sino que también podría proporcionar una visión más profunda de la evolución de las estrellas centrales de las nebulosas planetarias . "

Hasta que los astrónomos desarrollen modelos más refinados para los ciclos de vida de las estrellas, los aspectos de la evolución de SAO 244567 seguirán siendo un misterio.

Notas.
[1] La otra estrella pensó haber experimentado el mismo tipo de evento de helio flash, FG Sagittae, situado en la constelación Sagitta, haciendo SAO 244567 el segundo de su clase. Sin embargo, otros objetos que se someten a similares "renacer de nuevo" escenarios son conocidos, incluyendo el objeto de Sakurai, ubicado en Sagitario.

[2] Los eventos de flash de helio, también conocidos como pulsos térmicos tardíos, ocurren tarde en la evolución de alrededor del 25% de las estrellas de baja a media masa. Después de evolucionar fuera de la secuencia principal, estas estrellas entran en la fase gigante roja, donde la estrella se expande dramáticamente. Durante esta fase se producen varios cambios en la composición química y física de la estrella, hasta que ha quemado la mayor parte del helio disponible en su núcleo, que está compuesto entonces de carbono y oxígeno. La fusión de helio continúa en una cáscara delgada alrededor del núcleo, pero luego se apaga cuando el helio se agota. Esto permite que la fusión de hidrógeno comience en una capa por encima de la capa de helio. Después de que se acumula suficiente helio adicional, la fusión de helio se reactiva, dando lugar a un pulso térmico que eventualmente hace que la estrella se expanda, se enfríe y brille temporalmente.

Artículo.
Los resultados se presentarán en el artículo "Últimas noticias del HST: La estrella central de la nebulosa Stingray vuelve ahora hacia el AGB", publicado en los Avisos Mensuales de la Real Sociedad Astronómica (MNRAS).

Equipo de trabajo.
El equipo internacional de astrónomos de este estudio está compuesto por Nicole Reindl (Universidad de Leicester, Reino Unido, Universidad Eberhard Karls, Alemania), T. Rauch (Universidad Eberhard Karls, Alemania), MM Miller Bertolami (UNLP-CONICET, Argentina), H. Todt (Universidad de Potsdam, Alemania), K. Werner (Universidad Eberhard Karls, Alemania)

Crédito de la imagen: 
NASA, ESA / Hubble

Publicado en Hubble el 13 de septiembre de 2.016.

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