Un nuevo tipo de explosión estelar termonuclear

Equipo de astrónomos con la ayuda del Observatorio Europeo Austral Telescopio muy grande (ESOdel VLT), ha visto un nuevo tipo de erupción estelar: una micronova. Estas erupciones ocurren en la superficie de algunas estrellas, y cada una de ellas puede quemar 3.500 millones de pirámides gigantes de materia estelar en cuestión de horas.

Simon Scaringi, astrónomo de la Universidad de Durham en el Reino Unido que dirigió el estudio de estas erupciones publicado hoy en Nature, explica: «Fuimos los primeros en descubrir e identificar lo que llamamos micronova». Las erupciones ocurren en las estrellas. Pensábamos que lo sabíamos, pero este descubrimiento propone una forma completamente nueva de lograrlos”, agrega.

Los astrónomos han descubierto un nuevo tipo de erupción enano blanco Estrellas en dos sistemas estelares. Este video resume los hallazgos.

Las micronovas son fenómenos muy poderosos, pero pequeños en medidas astronómicas; Son mucho menos poderosas que las novas conocidas como Nova, que los astrónomos conocen desde hace siglos. Ambos tipos de erupciones ocurren en enanas blancas, con estrellas muertas similares a nuestro Sol, pero más pequeñas que la Tierra.

Una enana blanca en un sistema de dos estrellas, si su asteroide está cerca uno del otro, a menudo puede robar hidrógeno. Cuando este gas cae sobre la superficie muy caliente de la estrella enana blanca, induce a los átomos de hidrógeno a combinarse para formar helio. En Nova, estas explosiones termonucleares ocurren sobre toda la superficie estelar. Natalie DeGeneres, astrónoma de la Universidad de Amsterdam en los Países Bajos, es la coautora del estudio, que afirma:

El origen de este artista muestra la estructura de dos estrellas en la que pueden ocurrir micronovs. El disco azul que gira alrededor de la brillante enana blanca en el centro de la imagen está formado por objetos robados de su asteroide, en su mayoría hidrógeno. Hacia el centro del disco, la enana blanca usa sus fuertes campos magnéticos para empujar el hidrógeno hacia sus polos. Cuando el objeto cae sobre la superficie caliente de la estrella, desencadena una explosión de micronova, que es causada por campos magnéticos en uno de los polos de la enana blanca. Crédito: ESO/M. Cornmesser, L. Calcuta

Las micronovas son erupciones homogéneas. Ocurren en algunas enanas blancas con fuertes campos magnéticos que canalizan el objeto hacia los polos magnéticos de la estrella. «Por primera vez, hemos visto que la fusión de hidrógeno puede ocurrir de manera localizada. El combustible de hidrógeno puede estar en la base de algunos polos magnéticos de enanas blancas, por lo que la fusión ocurre solo en estos polos magnéticos», dijo Paul Crut, astrónomo. y coautor de una investigación en la Universidad de Radbot en los Países Bajos.

«Esto conduce a la explosión de bombas de microfusión, que representan una millonésima parte de la explosión de Nova, de ahí el nombre Micronova», continúa Grout. Aunque ‘micro’ puede indicar que estos eventos son pequeños, no se equivoquen: una sola de estas erupciones quemará alrededor de 20.000.000 billones de kilogramos o 3.500 millones de Grandes Pirámides de Giza.^[1]

La apariencia del artista muestra una estructura de dos estrellas, con una enana blanca (frente) y una estrella secundaria (fondo), micronovs. La enana blanca roba objetos de su pareja y los empuja hacia sus polos. Cuando la materia cae sobre la superficie caliente de una enana blanca, desencadena una explosión de micronova en uno de los polos de la estrella. Crédito: Mark Garlic

Estos nuevos micronovs desafían la comprensión de los astrónomos sobre las explosiones estelares y pueden ser más altos de lo que se pensaba anteriormente. «Continúa mostrando cuán poderoso es el universo. Estos eventos pueden ser muy comunes, pero debido a que son tan rápidos, es difícil activarse», explica Scarringe.

Mientras analizaba los datos, el equipo vio por primera vez estas misteriosas micro explosiones. NASAEn el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (Des) «Al observar los datos astronómicos recopilados por Tess de la NASA, encontramos algo inusual: la luz brillante de la luz óptica dura unas pocas horas. En una búsqueda más profunda, encontramos muchas señales similares», dice Dickenor.

Este video muestra la animación de la explosión de Micronova. El disco azul que gira alrededor de la brillante enana blanca en el centro de la imagen está formado por objetos robados de su asteroide, en su mayoría hidrógeno. Hacia el centro del disco, la enana blanca usa sus fuertes campos magnéticos para empujar el hidrógeno hacia sus polos. Cuando el objeto cae sobre la superficie caliente de la estrella, desencadena una explosión de micronova, que es causada por campos magnéticos en uno de los polos de la enana blanca. Crédito: ESO/L. Calcuta, m. Triturador de maíz

El equipo observó tres micronovales con TESS: dos de enanas blancas conocidas, pero en tercer lugar necesitaba más observaciones con el instrumento X-shooter de ESO en el VLT de ESO para confirmar su estado de enana blanca.

«Con la ayuda del telescopio gigante de ESO, descubrimos que todos estos destellos ópticos fueron creados por enanas blancas», dice DeGeneres. «Esta observación es importante para explicar nuestra conclusión y encontrar el micronúcleo», agregó Scarring.

La animación de este artista muestra una estructura de dos estrellas, una de las cuales es una estrella normal y la otra una enana blanca, que aparece en un disco rodeado de gas y polvo. Una enana blanca en un sistema de dos estrellas, si su asteroide está cerca uno del otro, a menudo puede robar hidrógeno. Crédito: ESO/M. Triturador de maíz

La invención de los micronovales se suma al conjunto de explosiones estelares conocidas. El equipo ahora quiere capturar muchos de estos casos esquivos que requieren una investigación a gran escala y mediciones de seguimiento rápidas. “La rápida respuesta de telescopios como el VLT o el telescopio de nueva tecnología de ESO y el conjunto de herramientas disponibles nos permitirán desentrañar con más detalle qué son estos misteriosos micronovs”, concluye Scarring.

Nota: «Explosiones termonucleares localizadas a partir de la formación de enanas blancas magnéticas» por S. Scaringi, PJ Groot, C. Knigge, AJ Bird, E. Breedt, DAH Buckley, Y. Cavecchi, ND Degenar, D. de Martino, C. Hecho. Fratta, k. Iskievich, E. Cortejando, J.-P. Lasotta, c. Littlefield, CF Manara, m. O’Brien, b. Scotty y FX Times, 20 de abril de 2022, Natural.
DOI: 10.1038 / s41586-022-04495-6

notas

1. Usamos trillones para denotar un millón (1,000,000,000,000,000 o 10)¹²) Y billón es mil millones (1,000,000,000 o 10⁹) La Gran Pirámide de Giza en El Cairo, Egipto (también conocida como la Pirámide de Kufu o la Pirámide de Sioux) pesa alrededor de 5.900.000.000 kg.

Más información

Esta investigación fue publicada bajo el título «Explosiones termonucleares localizadas a partir de la acumulación de enanas blancas magnéticas». Natural. Aceptó la publicación de una carta de seguimiento titulada «Estimulación de micronova por corrientes de agregación controladas magnéticamente en la reproducción de enanas blancas». Anuncios mensuales de la Royal Astronomical Society.

equipo en Natural Documentos. Scaring (Centro Astronómico Extracorpóreo, Departamento de Física, Universidad de Durham, Reino Unido) [CEA]), PJ Grote (Departamento de Astrofísica, Universidad de Radbot, N? Megen, Países Bajos [IMAPP] Y el Observatorio Astronómico de Sudáfrica, Ciudad del Cabo, Sudáfrica [SAAO] y Departamento de Astronomía, Universidad de Ciudad del Cabo, Sudáfrica [Cape Town]), C. Knigge (Escuela de Física y Astronomía, Universidad de Southampton, Southampton, Reino Unido [Southampton]), A. J. Byrd (Southampton), e. Breit (Instituto Astronómico, Universidad de Cambridge, Reino Unido), DAH Buckley (SAAO, Ciudad del Cabo, Departamento de Física, Universidad Estatal Libre, Bloomfontein, Sudáfrica), Y. கேவெச்சி (Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México, México), ND Degenar (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, Amsterdam, the Netherlands), D. de Martino (INAF, NAF) Italy), C. Done (CEA), M. Fratta (CEA), K. Ilkiewicz (CEA), E. Koerding (IMAPP), J.-P. Lasotta (Centro Astronómico Nicolás Copérnico, Academia de Ciencias de Polonia, Varsovia, Polonia e Instituto d’Astrophic de París, CNRS y Universidades de la Sorbona, París, Francia), c. Littlefield (Departamento de Física, Universidad de Notre Dame, EE. UU. y Departamento de Astronomía, Universidad de WashingtonSeattle, Estados Unidos [UW]), CF Manara (Observatorio Europeo Austral, Corching, Alemania [ESO]), M. O’Brien (CEA), P. Szkody (UW), FX Timmes (Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio, Universidad Estatal de Arizona, Arizona, EE. UU., Consorcio de Astronomía Atómica – Centro para la Evolución de los Elementos, EE. UU.).