Astrónomos observan con “exquisito detalle” un eclipse estelar desde La Palma

Un grupo de astrónomos, usando el generador de imágenes Hipercam en el Telescopio William Herschel (WHT), situado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, en las cumbres de Garafía, han podido observar con “exquisito detalle el eclipse de la estrella central de la nebulosa planetaria Outters 5 por su compañera binaria”, informa el Grupo de Telescopios Isaac  Newton (ING por su siglas en inglés) en su página web.

Las nebulosas planetarias, explica, “son capas brillantes de gas y polvo expulsadas por estrellas similares al Sol al final de sus vidas a medida que evolucionan para convertirse en enanas blancas. Se cree que muchas nebulosas planetarias adquieren sus espectaculares formas axisimétricas a partir de las interacciones de sus estrellas progenitoras con compañeras binarias cercanas. Sin embargo, el proceso es poco conocido”.

Señala que uno de los principales problemas a los que se enfrentan los astrónomos en su búsqueda por comprender cómo la evolución estelar binaria puede conducir a nebulosas planetarias asféricas, es que las estrellas centrales de las nebulosas planetarias son generalmente débiles y sus compañeras binarias, cuando se conocen, se encuentran en órbitas muy cortas. Esto significa que se requieren grandes telescopios e instrumentación muy eficiente para poder resolver las propiedades de las estrellas en diferentes puntos de su órbita.

Las observaciones preliminares de la estrella central de Outters 5, añade, con la cámara de campo ancho (WFC) montada en el telescopio Isaac Newton (INT), ya mostraron que la estrella central debe ser binaria debido a los eclipses muy profundos que ocurren aproximadamente cada 8 horas.

David Jones (Instituto de Astrofísica de Canarias) explica: “Sin embargo, con el INT no pudimos detectar la estrella durante el eclipse, era demasiado débil. Necesitábamos el WHT mucho más grande para poder medir los eclipses, durante que las estrellas se vuelven un 90% más débiles”.

Precisamente por esta razón, se apunta desde el ING, las estrellas centrales de Outters 5 se consideraron la prueba perfecta para el instrumento Hipercam, un generador de imágenes extremadamente sensible capaz de tomar imágenes simultáneas en cinco filtros diferentes a la vez, durante su primera iluminación en el WHT. Estos datos permitieron al equipo medir la profundidad y duración precisas de un eclipse, imponiendo fuertes restricciones en los tamaños y temperaturas de las estrellas centrales.

Usando el espectrógrafo ISIS en el WHT, agrega, los astrónomos midieron los cambios en la velocidad radial de las estrellas a lo largo de la órbita, una forma indirecta de medir las masas de las dos estrellas. La recopilación de todas estas medidas les permitió caracterizar completamente las propiedades de ambas estrellas, revelando información importante sobre la historia del sistema.

Se descubrió,   detalla, que la masa del progenitor nebular era aproximadamente la mitad de la del Sol, lo que indica claramente que la nebulosa se formó relativamente temprano en la vida de la estrella, mientras aún estaba en la rama gigante roja en lugar de la rama gigante asintótica, como suele esperarse. Es casi seguro, subraya, que esto se deba a que las interacciones con el compañero acortaron la evolución del progenitor nebular.

Por otro lado, prosigue, se descubrió que la compañera era una estrella enana roja que es más caliente y más grande que las estrellas típicas de la misma masa. Una vez más,  apunta, esto se debe casi con certeza a las interacciones que llevaron a la formación de la nebulosa, durante las cuales la estrella enana roja acrecentó material del progenitor nebular, expandiéndose y calentándose en el proceso.

Muy pocas estrellas centrales binarias de nebulosas planetarias han sido caracterizadas con tanta precisión, asegura. “Más estudios de este tipo”, expone,  “son esenciales para comprender verdaderamente los procesos en el trabajo durante la formación de las nebulosas planetarias y, en última instancia, ¿qué destino contempla nuestro propio Sol? ¿Una espectacular nebulosa planetaria asférica, como Outters 5, o una débil nebulosa planetaria redonda (algo aburrida), como Abell 39?”

Acerca de los telescopios William Herschel e Isaac Newton

Basado en observaciones realizadas con el Telescopio Willliam Herschel (WHT) y el Telescopio Isaac Newton (INT), operados en la isla de La Palma por el Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING) en el Observatorio español del Roque de Los Muchachos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). El ING está financiado por el Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas (STFC-UKRI) del Reino Unido, la Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) de los Países Bajos y el IAC de España. La contribución del IAC a ING está financiada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España.