La explosión de una estrella a tres mil años luz ya podría ser visible desde la superficie terrestre y dar nuevas pistas sobre la formación del Universo
Johannes Hevelius era un comerciante polaco aficionado a la astronomía. Este personaje del siglo XVII estaba dotado de una capacidad visual fuera de serie que lo llevaba a observar estrellas de hasta séptima magnitud a simple vista, sin embargo, sus ojos no podían resolver todos los misterios estelares, así que construyó nuevos instrumentos de observación y creó un observatorio en el techo de su casa. El llamado Stellaburgum (Ciudad de las estrellas), uno de los mejores observatorios del mundo hasta la creación de varias instituciones astronómicas europeas.
Su pasión por la observación de las estrellas lo llevó a crear uno de los más extensos catálogos de la época y un atlas celeste: Catalogus Stellerum Fixarum y Firmamentum Sobiescianum. Otro gigante de la Astronomía y de las Matemáticas, Claudio Ptolomeo, escribió en Alejandría (norte de Egipto) uno de los libros más influyentes de la historia, el Almagesto, un catálogo de mil estrellas conocido como el Catálogo de Ptolomeo que sirvió de base para que a lo largo de la historia muchos otros, como el caso de Hevelius, sumaran sus propias observaciones.
Los primeros catálogos de estrellas que permitían predecir los movimientos planetarios se remontan a la antigua Babilonia. Incluían información sobre la posición, el brillo y la ubicación de las estrellas. La descripción parecería sencilla: una estrella es una esfera de gas caliente, cuya energía es producida por un proceso interno de fusión nuclear que la hace brillar intensamente, pero con las estrellas nada es sencillo. La cantidad de masa que va adquiriendo, determina su ciclo de vida.
En la actualidad se lleva un registro específico en un catálogo oficial de estrellas variables en cúmulos globulares. Hasta el momento se contabilizan casi 400 mil estrellas en nuestra Galaxia. Con cada una se multiplican las oportunidades de estudiar nuestros orígenes.
Explosiones estelares
Muy pronto, el estallido de una bomba de hidrógeno interestelar ayudará a estudiar la expansión del Universo a través de la resurrección de una estrella. Se trata de una oportunidad única que incluso podrá ser percibida desde la superficie terrestre “con el ojo desnudo”, el término que se utiliza en astronomía para hacer referencia a las cosas que se pueden apreciar sin instrumentos ópticos.
Se espera que antes del mes de septiembre se pueda ver a simple vista un sistema estelar situado a tres mil años luz de la Tierra. Podría ser una oportunidad única de observación, ya que la explosión de una nova sólo se produce aproximadamente cada 80 años. La protagonista de este suceso es T Coronae Borealis, o T CrB, cuya última explosión fue en 1946. El primer avistamiento registrado de esta estrella fue hace más de 800 años, en el otoño de 1217, cuando un hombre llamado Burchard, abad de Ursberg, Alemania, escribió sobre la observación de “una estrella débil que durante un tiempo brilló con gran luz”.
La Corona Boreal es una pequeña constelación que tiene como principal estrella precisamente a T Coronae Borealis, un sistema binario compuesto por una gigante roja y una enana blanca. Cuando una estrella de la secuencia principal se queda sin hidrógeno en su núcleo, empieza a colapsar; pero al comprimir el núcleo también aumenta su temperatura y presión, transformándose en una estrella gigante roja (se calcula que nuestro Sol se convertirá en una gigante roja en cinco mil años). Una vez que una gigante roja ha perdido toda su atmósfera, sólo queda el núcleo. Los científicos llaman a este tipo de remanente estelar enana blanca, que suele tener el tamaño de la Tierra, pero cientos de miles de veces más masa.
En información de la NASA, William J. Cooke, director del Programa sobre Meteoroides, ha señalado que las posibilidades de estudio que encierran “las novas recurrentes” son muy amplias, ya que se puede predecir, hasta cierto punto el momento de la explosión según cálculos matemáticos y proyecciones sobre el impacto del fenómeno. Cooke explica que otra pista del fenómeno es que antes de la explosión la estrella empieza a oscurecerse aproximadamente durante un año. Este proceso empezó a gestarse en marzo del año pasado, lo que ha ayudado a los científicos a pensar que el estallido podría ser inminente.
Por el momento, otros científicos de la agencia, como Rebekah Hounsell, científica especializada en eventos de novas, señala que la información vertida en este fenómeno “alimentará” a una nueva generación de científicos. Lo que sucede con las estrellas de un sistema binario es que orbitan una alrededor de la otra. La enana blanca tiene una masa similar al Sol, pero su tamaño es como el de la Tierra. El tamaño reducido para su enorme masa, ocasiona que tenga una gran fuerza de gravedad que atrae fuertemente al material expulsado por la gigante roja.
Este proceso que “alimenta” a la enana blanca dura muchos años hasta que llega al límite de su capacidad y entonces sobreviene la explosión, una reacción termonuclear similar a la desatada por una bomba de hidrógeno. Este fenómeno ocasionará que su brillo más intenso pueda ser observado desde la superficie terrestre, por lo menos, durante una semana sin necesidad de binoculares.
Una estrella se forma a partir de una masa de polvo y gas en una guardería estelar. A lo largo de cientos de miles de años, gana masa, comienza a girar y se calienta. Las estrellas del universo varían en brillo, tamaño, color y comportamiento. Algunos tipos se transforman rápidamente, mientras que otros permanecen casi inalterados durante billones de años.
Los científicos llaman estrella de secuencia principal a una estrella que fusiona hidrógeno con helio en su núcleo. Las estrellas de secuencia principal constituyen alrededor del 90% de la población estelar. Miden desde una décima parte hasta 200 veces la masa del Sol; viven entre millones y miles de millones de años.
Oportunidad única
El brillo de lo que sucede a tres mil años luz en una de las 88 constelaciones contemporáneas podrá ser “traducido” por los científicos de diferentes formas. Los parámetros físicos y etapas en el ciclo de vida de una estrella pueden ayudar a entender mejor su evolución, sobre todo por los avances que desde el siglo XX ha tenido la astronomía, con telescopios en tierra firme y en órbita con alcances cada vez más sofisticados. Los generadores de imágenes de rayos gamma no existían en los años 40, la última vez que hizo explosión.
Es así que toda una orquesta de instrumentos se preparan para captar el evento, como el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA, que ha realizado observaciones de rayos gamma desde la órbita terrestre baja desde 2008. Fermi está preparado para observar T CrB cuando se detecte la erupción de la nova, junto con otras misiones espaciales que incluyen el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, el Observatorio Neil Gehrels Swift , IXPE (Explorador de Polarimetría de Rayos X de Imágenes), NuSTAR (Matriz de Telescopios Espectroscópicos Nucleares), NICER (Explorador de la Composición Interior de Estrellas de Neutrones) y el INTEGRAL (Extreme Universe Surveyor) de la Agencia Espacial Europea.
Además, numerosos radiotelescopios terrestres y generadores de imágenes ópticas, incluido el Very Large Array del Observatorio Nacional de Radioastronomía. También participará el Observatorio Nacional de Radioastronomía en Nuevo México. En conjunto, los distintos telescopios e instrumentos capturarán datos en todo el espectro de luz visible y no visible.
Una de las oportunidades de estudio que brindarán es una mejor comprensión de la masa que se intercambia entre estrellas que conforman sistemas binarios y el impacto de la explosión que lleva a convertirse a una enana blanca en una nova. Este proceso suele ser muy tardado, pero en el caso de T CrB se repite una y otra vez y a una gran velocidad.
Es importante recordar que una supernova explota y muere; mientras que las estrellas que producen una nova, sobreviven al fenómeno. Se piensa que esto último sucedera con T Coronae borealis, que muestra un brillo 7 mil 700 veces más fuerte que nuestro Sol. Para los especialistas, si se quiere estudiar a detalle cómo se forman las estrellas, se tiene que enfocar el estudio de lo que sucede en relativa cercanía al Sol, por ejemplo, las que se forman en la nebulosa de Orión (a mil 500 años luz de distancia) están diez millones más cerca de aquellas primeras estrellas del Universo joven.
Para los encargados de estudiar el origen y evolución de las estrellas, algunos de los retos más sobresalientes son: comprender cómo es que alrededor de una estrella, y a partir de su disco protoplanetario, se condensan los planetas. Se conocen 250 estrellas acompañadas de planetas, pero la mayoría de estos son esferas de gas tipo Júpiter.
Además, aún no se sabe con certeza cómo se forman y funcionan tanto las estrellas más grandes como las de menor masa; sin embargo, el estudio más cercano de fenómenos como la creación de una nova o supernova, pueden ayudar a generar más datos que se confronten con los modelos teóricos de la formación de las primeras estrellas del Universo temprano.
