Nova Vulpeculae 1670, cuando las estrellas chocan.

Un choque de estrellas es la explicación para una enigmática explosión ocurrida en el siglo XVII.
La constelación del Cisne.

Este mapa, que indica la posición de una nova (marcada en rojo) que apareció en el año 1670, fue documentado por el famoso astrónomo Hevelius y publicado en la revista Philosophical Transactions por la Royal Society en Inglaterra.

Nuevas observaciones, llevadas a cabo con APEX y otros telescopios, revelan que la estrella que vieron los astrónomos europeos no era una nova, sino un tipo de colisión estelar mucho más excepcional y violento. Fue lo suficientemente espectacular como para verse fácilmente a simple vista durante su primer estallido, pero los rastros que dejó eran tan débiles que ha sido necesario utilizar telescopios submilimétricos para poder despejar el misterio más de 340 años después.

Crédito: Royal Society


La antena APEX.

Nuevas observaciones, llevadas a cabo con APEX (Atacama Pathfinder Experiment) y otros telescopios, revelan que la estrella que los astrónomos europeos vieron aparecer en el cielo en 1670 no era una nova, sino un tipo de colisión estelar mucho más excepcional y violento. Fue lo suficientemente espectacular como para verse fácilmente a simple vista durante su primer estallido, pero los rastros que dejó eran tan débiles que ha sido necesario utilizar telescopios submilimétricos para llevar a cabo un meticuloso análisis que, finalmente, pudiera despejar el misterio más de 340 años después. Los resultados aparecen en línea en la revista Nature el 23 de marzo de 2015.

Algunos de los más grandes astrónomos del siglo XVII, incluyendo a Hevelius, el padre de la cartografía lunar, y a Cassini, documentaron cuidadosamente, en el año 1670, la aparición de una nueva estrella en el cielo. Hevelius la describió como una nova “sub capite Cygni” (una nueva estrella debajo de la cabeza del cisne) pero actualmente los astrónomos la conocen por el nombre de Nova Vulpeculae 1670 [1]. Los relatos históricos sobre novas son escasos y de gran interés para los astrónomos actuales. Se afirma que la Nova Vul 1670 es la nova registrada más antigua y más débil recuperada con posterioridad.

El autor principal de este Nuevo estudio, Tomasz Kamiński (ESO e Instituto Max Planck de Radioastronomía, Bonn, Alemania), explica: "Durante muchos años se creyó que este objeto era una nova, pero cuanto más se ha estudiado menos parecía una nova ordinaria o cualquier otro tipo de explosión de una estrella".

Cuando apareció por primera vez, Nova Vul 1670 era fácilmente visible a simple vista y, durante los dos años siguientes, fue variando su brillo. Luego desapareció y reapareció dos veces, antes de desaparecer para siempre. Pese a que está muy bien documentada para su época, los audaces astrónomos de entonces carecían del equipo necesario para resolver el enigma sobre el peculiar comportamiento de la presunta nova.

Durante el siglo XX, los astrónomos llegaron a comprender que la mayoría de las novas podrían explicarse por el comportamiento de estrellas binarias cercanas entre sí que explotan y “se dan a la fuga”. Pero Nova Vul 1670 no encajaba en absoluto en este modelo y seguía siendo un misterio.

Pese a la creciente capacidad tecnológica de los telescopios, se creyó durante mucho tiempo que este evento no había dejado ningún rastro, y hubo que esperar hasta la década de 1980 para que un equipo de astrónomos detectara una débil nebulosa alrededor de la zona en la que, supuestamente, debían estar los restos de la estrella. Pero, aunque estas observaciones ofrecieron una tentadora conexión con el avistamiento de 1670, no lograron arrojar nueva luz sobre la verdadera naturaleza del evento presenciado en los cielos de Europa hace más de trescientos años.

Tomasz Kamiński continúa la historia: "Ahora hemos sondeado la zona en longitudes de onda de radio y submilimétricas. Hemos encontrado que los alrededores del remanente están bañados por un gas frío, rico en moléculas, con una composición química muy inusual".

Imagen de Nova Vulpeculae 1670.
Nova Vulpeculae 1670 visto con instrumentos modernos.

Esta fotografía muestra los restos de la nueva estrella vista en el año 1670. Para crearlo, se han combinado imágenes obtenidas en el rango visible con el telescopio Gemini; un mapa submilimétrico en el que se muestra el polvo, obtenido con SMA; y, finalmente, un mapa de la emisión molecular obtenido por APEX y el SMA.

La estrella que vieron los astrónomos europeos en 1670 no era una nova, sino un tipo de colisión estelar mucho más excepcional y violento. Fue lo suficientemente espectacular como para verse fácilmente a simple vista durante su primer estallido, pero los rastros que dejó eran tan débiles que ha sido necesario utilizar telescopios submilimétricos para poder despejar el misterio más de 340 años después.

Crédito:
ESO/T. Kamiński

Además de APEX, el equipo utilizó el Submillimeter Array (SMA) y el radio telescopio Effelsberg para conocer la composición química y medir las proporciones de diferentes isótopos del gas. Uniendo todos estos datos, lograron crear un informe muy detallado de la composición de la zona, lo cual permitió evaluar de dónde podría provenir esta materia.

El Radio Telescopio Effesberg.

Lo que el equipo descubrió es que la masa del material frío era demasiado grande para ser el producto de la explosión de una nova y, además, las proporciones de isótopos medidas por el equipo alrededor de Nova Vul 1670 eran diferentes a las que se esperan de una nova. Pero si no fue una nova, entonces ¿qué fue?

La respuesta es una espectacular colisión entre dos estrellas, más brillante que una nova, pero menos que una supernova, que produce algo denominado nova roja luminosa. Son eventos muy excepcionales en los que las estrellas explotan debido a una fusión con otra estrella, arrojando al espacio el material que anteriormente contenían en su interior y dejando tan sólo un débil remanente rodeado de un ambiente fresco, rico en moléculas y polvo. Esta nueva clasificación de estrellas explosivas, recientemente aceptada, encaja casi a la perfección en el perfil de Nova Vul 1670.

El coautor de este trabajo, Karl Menten (Instituto Max Planck de Radioastronomía, Bonn, Alemania) concluye: "los descubrimientos de este tipo son los más divertidos: ¡los que son totalmente inesperados!".

Notas.
[1] Este objeto se encuentra dentro de los límites de la moderna constelación de Vulpecula (el zorro), justo al otro lado de la frontera de Cygnus (el cisne). A menudo también se denomina  Nova Vul 1670 y CK Vulpeculae, su nombre como estrella variable.

Información adicional.
Este trabajo se presentó en el artículo científico “Nuclear ashes and outflow in the oldest known eruptive star Nova Vul 1670”, por T. Kamiński et al., que aparece en línea en la revista Nature el 23 de marzo de 2015, artículo científico en Nature.

Equipo de trabajo.
El equipo está formado por Tomasz Kamiński (ESO, Santiago, Chile; Instituto Max Planck de Radioastronomía, Bonn, Alemania [MPIfR]), Karl M. Menten (MPIfR), Romuald Tylenda (Centro Astronómico N. Copernicus, Toruń, Polonia), Marcin Hajduk (Centro Astronómico N. Copernicus), Nimesh A. Patel (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, Massachusetts, EE.UU.) y Alexander Kraus (MPIfR).

ESO.
El Submillimeter Array, SMA.
ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el E-ELT (European Extremely Large Telescope), el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Publicado en ESO el 23 de marzo del 2.015.

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