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Crean la mejor imagen de una estrella más allá del Sol

Impresión artística de Antares (ESO).

—¿Todos esos puntos en el cielo son estrellas? ¿Por qué brilla? ¿Cuántas hay? ¿También tienen picos como las que dibujamos en la escuela?— En algún momento de nuestra infancia, cuando tuvimos la oportunidad de mirar el cielo nocturno, probablemente esas eran algunas de las preguntas que pasaron por nuestra mente. Y si tuvimos a alguien mayor por ahí cerca, seguro que también lo pusimos en aprietos al tratar de que saciar nuestra curiosidad.

Fotografía de la constelación de Escorpión. La estrella más brillante, de color rojo, es Antares (Akira Fujii).

Las estrellas han resultado, siempre, objetos al mismo tiempo comunes y fascinantes, llenos de mitos, narraciones y creencias. Para los científicos, para los astrónomos en particular, esos puntos brillantes tampoco pasan desapercibidos y constituyen uno de los principales temas de estudio en astrofísica: hay decenas de grupos de investigación dedicados a comprender desde cómo se forman, hasta qué ocurre en sus etapas finales y cómo mueren.

Pero el estudio de las estrellas tiene de inmediato un problema imposible de pasar por alto: la vasta mayoría de ellas se encuentran a enormes distancias de nosotros, tanto que aún observadas con los mejores y más grandes telescopios, siguen viéndose como puntos de luz sobre el negro del espacio y esto hace que resulte complicado obtener información de ellas.

Ante esto, los astrónomos tienen que usar todo su ingenio, lo mejor de modelos físicos y matemáticos y lo mejor de la tecnología para tratar de superar este inconveniente.

Región de Rho Ophiuchus vista en infrarrojo. La estrella central, blanca, es Antares (Judy Schmidt).

Así, un grupo de astrónomos encabezados por Keiichi Ohnaka de la Universidad Católica del Norte, en Antofagasta, Chile, ha utilizado varios telescopios de forma simultanea para realizar un mapa de una de las estrellas más famosas y también más grandes que conocemos: Antares.

Reconstrucción de la imagen de Antares, captada con los telescopios Very Large Telescope Interferometer de la ESO.

Los instrumentos, localizados en el Observatorio Paranal, en Chile, fueron usados en un técnica llama interferometría, que permite recopilar datos desde varios telescopios individuales, para después combinarlos en una sola imagen. Esta manera de usar los telescopios crea un “observatorio virtual” de mucho mayor tamaño y con una mayor resolución, haciendo posible obtener información que de otra forma no se logra con un solo instrumento.

Aplicando esta técnica, Ohnaka y sus colaboradores pudieron estudiar la estrella supergigante Antares, una de las más conocidas y populares por su intenso color rojo, localizada justo en el corazón de la constelación del Escorpión, en el cielo sur.

Comparación de tamaño entre Antares, la órbita de Marte, la estrella Arcturus y el Sol (Wikipedia).

Las supergigantes rojas son estrellas con masas entre 9 y 40 veces la del Sol y se encuentran en las etapas finales de su evolución, muy posiblemente en camino de convertirse en supernovas. Se sabe que las atmósferas de este tipo de estrellas se expanden continuamente, regresando, mediante fuertes viento estelares, mucho del material que la conforma hacia el medio interestelar. Sin embargo, los mecanismos que impulsan estos vientos aún son un problema en la comunidad científica.

“Cómo es que las estrellas similares a Antares pierden masa tan rápidamente, en la fase final de su evolución, ha sido un problema que lleva más de medio siglo”

explica Ohnaka.

Los astrónomos hicieron uso de el Very Large Telescope Interferometer y otros instrumentos auxiliares, con los que lograron un mapa de las velocidades del gas en la atmósfera de Antares. Esta es la primera vez que se logra para una estrella, además del Sol.

Los resultados muestran gas turbulento de baja densidad lejos de Antares, a distancias mucho mayores a las predichas. Para los científicos, el movimiento que muestran los materiales no se puede deber a convección, esto es, al movimiento a gran escala con el que las estrellas transfieren energía desde el núcleo hacia las capas exteriores (el proceso es similar al de un recipiente con agua hirviendo, donde las burbujas más calientes suben a la superficie y las zonas algo más frías se hunden). De manera que es necesario identificar nuevos procesos que originen la turbulencia.

“Las técnicas que hemos usado pueden seguir aplicándose en el futuro a diversas estrellas para estudiar sus superficies y atmósferas con detalle sin precedentes. Esto se había limitado al Sol. Nuestro trabajo trae nuevas posibilidades a la astrofísica estelar y abre una nueva ventana para observar las estrellas”

concluye Ohnaka.

El artículo de investigación fue publicado en la revista Nature bajo el título “Vigorous atmospheric motion in the red supergiant star Antares”.

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Acerca de Gerardo Pech (6 Artículos)
Dr. en Astrofísica./ Astronomer.

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