Bailando con su enemiga.

Continúa la celebración de la Semana de R Aquarii de ESO con la imagen más nítida de R Aquarii jamás obtenida.

La peculiar relación estelar de R Aquarii captada por SPHERE. Durante las pruebas de un nuevo subsistema de SPHERE, un instrumento buscador de planetas instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, un equipo de astrónomos ha captado impresionantes detalles de la turbulenta relación estelar de la binaria R Aquarii con una claridad sin precedentes, incluso superior a imágenes obtenidas con el Hubble. Esta imagen es de las observaciones de SPHERE/ZIMPOL de R Aquarii y muestra tanto a la estrella binaria como los chorros de material que emanan de la pareja estelar. Crédito: ESO/Schmid et al.

Durante las pruebas de un nuevo subsistema de SPHERE, un instrumento buscador de planetas instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, un equipo de astrónomos ha captado impresionantes detalles de la turbulenta relación estelar de la binaria R Aquarii con una claridad sin precedentes, incluso superior a imágenes obtenidas con el Hubble.

Esta espectacular imagen —la segunda de la serie de la Semana de R Aquarii de ESO— muestra detalles íntimos del impresionante dúo estelar que componen el sistema binario de estrellas R Aquarii. Aunque la mayoría de estrellas binarias están limitadas a bailar un elegante vals debido a la gravedad, la relación entre las estrellas de R Aquarii es mucho menos tranquila. A pesar de su diminuto tamaño, la menor de las dos estrellas de esta pareja está constantemente robando material a su compañera moribunda, una gigante roja.

Años de observación han descubierto la peculiar historia que hay detrás de la estrella binaria R. Aquarii, visible en el centro de esta imagen. La más grande de las dos estrellas, la gigante roja, es un tipo de estrella conocida como una variable Mira. Al final de su vida, estas estrellas comienzan a pulsar, haciéndose 1.000 veces tan brillantes como el Sol a medida que sus capas exteriores se expanden y son lanzadas hacia el vacío interestelar.

De por sí, la agonía de esta gran estrella ya es impactante, pero la influencia de la estrella compañera enana blanca transforma esta intrigante situación astronómica en un siniestro espectáculo cósmico. La enana blanca (que es más pequeña, más densa y mucho más caliente que la gigante roja) arranca material de las capas externas de su compañera de mayor tamaño. Los chorros de material estelar desechados por esta gigante que agoniza pueden verse en la imagen siendo lanzados hacia el exterior de R Aquarii.

R Aquarii vista por el VLT (Very Large Telescope) y por el Hubble. Durante las pruebas de un nuevo subsistema de SPHERE, un instrumento buscador de planetas instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, un equipo de astrónomos ha captado impresionantes detalles de la turbulenta relación estelar de la binaria R Aquarii con una claridad sin precedentes. Sin embargo, SPHERE no ha sido el único instrumento utilizado en esta investigación: en un sorprendente ejemplo de trabajo en equipo, las observaciones hechas con SPHERE desde el VLT (Very Large Telescope) se complementaron con imágenes de la cámara WFC3 (Wide Field Camera 3), instalada en el Telescopio Espacial Hubble. El amplio campo de visión y la sensibilidad de Hubble captaron una imagen a gran escala de R Aquarii, mientras que observaciones de alta resolución de SPHERE/ZIMPOL revelaron una vista detallada sin precedentes de la binaria simbiótica del centro de la escena. Los astrónomos pudieron aprovechar los datos del Telescopio Espacial Hubble que, casualmente, había observado R Aquarii apenas unos días antes de las observaciones de la estrella binaria hechas por SPHERE VLT. Esta afortunada coincidencia, en palabras del equipo, "proporcionó una oportunidad única para mejorar las mediciones de flujo de ZIMPOL y la calibración del instrumento". 

En ocasiones, la enana blanca recoge el material suficiente en su superficie como para desencadenar una explosión termonuclear nova, un evento titánico que arroja una gran cantidad de materia en el espacio. En esta imagen, los remanentes de eventos nova pueden verse en la tenue nebulosa de gas que emana de R Aquarii.

R Aquarii se encuentra a sólo 650 años luz de la Tierra (una vecina cercana en términos astronómicos) y es una de las estrellas binarias simbióticas más cercana a la Tierra. Como tal, esta intrigante binaria ha recibido especial atención por parte de los astrónomos durante décadas. Captar una imagen de las innumerables características de R Aquarii era una manera perfecta para los astrónomos de probar las capacidades de ZIMPOL (Zurich IMaging POLarimeter), un componente a bordo el instrumento buscador de planetas SPHERE. Los resultados superaron a las observaciones hechas desde el espacio, ya que la imagen mostrada aquí es aún más nítida que las observaciones del famoso Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA.

Banco óptico de SPHERE. La vista detallada del banco óptico SPHERE se
muestra con los principales subsistemas claramente visibles. SPHERE
(Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) está instalado en el
Telescopio Muy Grande de ESO (VLT), y ayudará a los investigadores a obtener
imágenes de exoplanetas que son más grandes que Jupiter.
Crédito: ESO.

SPHERE se ha desarrollado a lo largo de años de estudios y construcción para centrarse en una de las áreas más desafiantes y excitantes de la astronomía: la búsqueda de exoplanetas. Utilizando un avanzado sistema de óptica adaptativa e instrumentos especializados como ZIMPOL, SPHERE puede lograr la difícil hazaña de hacer imagen directa de exoplanetas. Sin embargo, las capacidades de SPHERE no se limitan a la caza de los esquivos exoplanetas. El instrumento también puede ser utilizado para el estudio de una amplia variedad de fuentes astronómicas (como puede verse en esta fascinante imagen donde podemos descubrir las peculiaridades estelares de R Aquarii).

Información adicional.

Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico titulado “SPHERE / ZIMPOL observations of the symbiotic system R Aqr. I. Imaging of the stellar binary and the innermost jet clouds”, por H.M. Schmid et. al, y ha sido publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.

El equipo está formado por H. M. Schmid (Escuela Politécnica Federal de Zúrich –ETH Zúrich–, Instituto de Astronomía, suiza); A. Bazzon (ETH Zúrich, Instituto de Astronomía, Suiza); J. Milli (Observatorio Europeo Austral); R. Roelfsema (Grupo NOVA de Instrumentación  Óptica e Infrarroja en ASTRON); N. Engler (ETH Zúrich, Instituto de Astronomía, Suiza); D. Mouillet (Universidad Grenoble Alpes y CNRS, Francia); E. Lagadec (Universidad de la Costa Azul, Francia), E. Sissa (INAF y Departamento de Física y Astronomía “G. Galilei”, Universidad de Padua, Italia); J.-F. Sauvage (Universidad de Aix Marsella, Francia); C. Ginski (Observatorio de Leiden e Instituto de Astronomía Anton Pannekoek, Países Bajos); A. Baruffolo (INAF, Italia), J.L. Beuzit (Universidad Grenoble Alpes y CNRS, Francia); A. Boccaletti (LESIA, Francia); A. J. Bohn (ETH Zúrich, Instituto de Astronomía, Suiza); R. Claudi (INAF, Italia); A. Costille (Universidad de Aix Marsella, Francia); S. Desidera (INAF, Italia); K. Dohlen (Universidad de Aix Marsella, Francia); C. Dominik (Instituto de Astronomía Anton Pannekoek, Países Bajos); M. Feldt (Instituto Max-Planck de Astronomía, Alemania); T. Fusco (ONERA, Francia); D. Gisler (Instituto Kiepenheuer de Física Solar, Alemania); J.H. Girard (Observatorio Europeo Austral); R. Gratton (INAF, Italia); T. Henning (Instituto Max-Planck de Astronomía, Alemania); N. Hubin (Observatorio Europeo Austral); F. Joos (ETH Zúrich, Instituto de Astronomía, Suiza); M. Kasper (Observatorio Europeo Austral); M. Langlois (Centro de Investigación Astrofísica de Lyon y Universidad Aix Marsella, Francia); A. Pavlov (Instituto Max-Planck de Astronomía, Alemania); J. Pragt (Grupo NOVA de Instrumentación  Óptica e Infrarroja en ASTRON); P. Puget (Universidad de Grenoble Alpes, Francia); S.P. Quanz (ETH Zúrich, Instituto de Astronomía, Suiza); B. Salasnich (INAF, Italia), R. Siebenmorgen (Observatorio Europeo Austral); M. Stute (Simcorp GmbH, Alemania); M. Suarez (Observatorio Europeo Austral); J. Szulagyi (ETH Zúrich, Instituto de Astronomía, Suiza); C. Thalmann (ETH Zúrich, Instituto de Astronomía, Suiza); M. Turatto (INAF, Italia); S. Udry (Observatorio de Ginebra, Suiza); A. Vigan (Universidad de Aix Marsella, Francia); y F. Wildi (Observatorio de Ginebra, Suiza).

Imagen de Digitized Sky Survey alrededor de R Aquarii. Al probar un nuevo
subsistema en el instrumento de caza de planetas SPHERE en el telescopio
Very Large de ESO, los astrónomos pudieron capturar detalles fantásticos
de la turbulenta relación estelar en la estrella binaria R Aquarii con una claridad
sin precedentes, incluso en comparación con las observaciones del Telescopio
espacial Hubble de la NASA / ESA. La imagen es un compuesto de color realizado a
partir de las exposiciones de Digitized Sky Survey 2 (DSS2), y muestra la región que
rodea a R Aquarii, el punto naranja vivo en el centro de la imagen.
Crédito: ESO / Digitized Sky Survey 2. Reconocimiento: Davide De Martin.

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, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Irlanda, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile, y con Australia como aliado estratégico. 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 junto con su interferómetro VLTI (Very Large Telescope Interferometer), el más avanzado del mundo, así como dos telescopios de rastreo: VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía), que trabaja en el infrarrojo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT), que rastrea en luz visible. ESO también es socio de dos instalaciones en Chajnantor, APEX y ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Finalmente, en Cerro Armazones, cerca de Paranal, ESO está construyendo el ELT (Extremely Large Telescope), de 39 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

Localización de la estrella R Aquarii en los cielos desde el lugar, la fecha y hora indicadas. Imagen realizada con el programa Stellarium.

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• Publicado en ESO el 12 de diciembre del 2.018, enlace publicación.