DEM L241, una estrella superviviente.

Una poderosa estrella sobrevive a una explosión de supernova.

DEM L241.

Cuando una estrella masiva se queda sin combustible, se derrumba o colapsa explotando como una supernova. Aunque estas explosiones son extremadamente poderosas es posible que una estrella compañera cercana sufra las consecuencias de la explosión. Un equipo de astrónomos que utilizan el Observatorio Chandra de Rayos X de la NASA y otros telescopios han encontrado evidencia de uno de estos supervivientes.

Esta resistente estrella está en el campo de escombros de la explosión estelar también llamado remanente de la supernova situado en una región de HII llamada DEM L241. Una región HII (pronunciada "H-dos") se crea cuando la radiación de estrellas jóvenes y calientes separa los electrones de los átomos de hidrógeno neutros (HI) recombinándose después con átomos de hidrógeno para formar nubes de hidrógeno ionizado (HII). Esta región HII se encuentra en la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia satélite de la Vía Láctea.

Una nueva imagen compuesta de DEM L241 contiene datos de Chandra (púrpura) que describe el remanente de la supernova. El remanente permanece caliente y por lo tanto los rayos X brillan durante miles de años después de la explosión original. También se incluyen en esta imagen los datos ópticos de la Línea de Emisión de Nubes de Magallanes (MCELS) tomada de telescopios terrestres en Chile (amarillo y cyan), que rastrean la emisión HII producida por DEM L241. También se incluyen datos ópticos adicionales del Sondeo de Cielo Digitalizado (blanco), mostrando las estrellas en el campo.

R. Davies, K. Elliott y J. Meaburn, cuyas últimas iniciales se combinaron para dar al objeto la primera mitad de su nombre, primero mapeó DEM L241 en 1976. Los datos recientes de Chandra revelaron la presencia de un punto de rayos X en el mismo lugar que una joven estrella masiva dentro del remanente de la supernova del DEM L241.

Los astrónomos pueden mirar los detalles de los datos de Chandra para recoger pistas importantes sobre la naturaleza de las fuentes de rayos X. Por ejemplo, cuán brillantes son los rayos X, cómo cambian con el tiempo y cómo se distribuyen a través del rango de energía que Chandra observa.

En este caso, los datos sugieren que la fuente puntual es un componente de un sistema estelar binario. En un par celestial, una estrella de neutrones o un agujero negro (formado cuando la estrella se convirtió en supernova) está en órbita con una estrella mucho más grande que nuestro Sol. A medida que orbitan entre sí, la estrella de neutrones o el agujero negro sacan el material de distancia de su estrella compañera a través del viento de partículas que fluye lejos de su superficie. Si este resultado es confirmado, DEM L241 sería sólo el tercer binario que contiene tanto una estrella masiva como una estrella de neutrones o agujero negro que se encuentra en las secuelas de una supernova.

Los datos de rayos X de Chandra también muestran que el interior del remanente de la supernova está enriquecido en oxígeno, neón y magnesio. Este enriquecimiento y la presencia de la estrella masiva implican que la estrella que explotó tenía una masa mayor de 25 veces, quizás hasta 40 veces, la del Sol.

Observaciones ópticas con el telescopio de 1,9 metros del Observatorio Astronómico de Sudáfrica muestran que la velocidad de la estrella masiva está cambiando y que gira alrededor de la estrella de neutrones o agujero negro con un período de decenas de días. Una medición detallada de la variación de velocidad de la estrella compañera masiva debe proporcionar una prueba definitiva de si el sistema binario contiene o no un agujero negro.

Ya existe evidencia indirecta de que otros restos de supernova fueron formados por el colapso de una estrella para formar un agujero negro. Sin embargo, si la estrella colapsada en DEM L241 resulta ser un agujero negro, sería la evidencia más fuerte aún para un evento tan catastrófico.

¿Cuál es el futuro para este sistema? Si el último razonamiento es correcto, la estrella masiva sobreviviente será destruida en una explosión de supernova en unos millones de años. Cuando lo haga, puede formar un sistema binario que contiene dos estrellas de neutrones o una estrella de neutrones y un agujero negro o incluso un sistema con dos agujeros negros.

Un documento que describe estos resultados está disponible en línea y fue publicado en el 10 de noviembre de 2012 cuestión de The Astrophysical Journal. Los autores son Fred Seward del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, MA; P. Charles de la Universidad de Southampton, Reino Unido; D. Foster del Observatorio Astronómico de Sudáfrica en Ciudad del Cabo, Sudáfrica; J. Dickel y P. Romero de la Universidad de Nuevo México en Albuquerque, Nuevo México; Z. Edwards, M. Perry y R. Williams de la Columbus State University en Columbus, GA.

El Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa de Chandra para la Dirección de Misión Científica de la NASA en Washington. El Smithsonian Astrophysical Observatory en Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia de Chandra y las operaciones de vuelo.

Crédito:

Rayos X: NASA/CXC/SAO/F.Seward et al; 

Óptico: NOAO/CTIO/MCELS, DSS

Nota en la imagen: SURVIVOR COMPANION STAR--> Estrella compañera superviviente.