Una nova es un episodio dramático en la vida de un par de estrellas binarias. Es una explosión de luz brillante que puede durar semanas o incluso meses. Y aunque no son exactamente raros, hay aproximadamente 10 cada año en la Vía Láctea, los astrónomos nunca han visto uno de principio a fin.
Hasta ahora.
Una nova ocurre en un sistema estelar binario cercano, cuando una de las estrellas ha pasado por su fase gigante roja. Esa estrella deja atrás una enana blanca remanente. Cuando la enana blanca y su compañero se acercan lo suficiente, la atracción gravitacional masiva de la enana blanca extrae material, principalmente hidrógeno, de la otra estrella.
Ese hidrógeno se acumula en la superficie de la enana blanca, formando una atmósfera delgada. La enana blanca calienta el hidrógeno y, finalmente, la presión del gas es extremadamente alta y se enciende la fusión. No cualquier fusión: fusión rápida y desbocada.
Impresión artística de una erupción de nova, que muestra a la enana blanca acumulando materia de su compañero. (Nova_by K. Ulaczyk, Observatorio Warschau Universität)
Cuando se enciende la fusión rápida, podemos ver la luz, y la nueva atmósfera de hidrógeno es expulsada de la enana blanca hacia el espacio. En el pasado, los astrónomos pensaban que estas nuevas luces brillantes eran nuevas estrellas, y el nombre "nova" se quedó.
Los astrónomos ahora llaman a este tipo de nova nova "clásica". (También hay novas recurrentes, cuando el proceso se repite).
Este es un evento enormemente enérgico, que produce no solo luz visible, sino también rayos gamma y rayos X. El resultado final es que algunas estrellas que solo se podían ver a través de un telescopio se pueden ver a simple vista durante una nova.
Todo esto es ampliamente aceptado en astronomía y astrofísica. Pero gran parte es teórico.
Recientemente, los astrónomos que usaron la constelación de nano-satélites BRITE (BRIght Target Explorer) tuvieron la suerte de observar todo el proceso de principio a fin, confirmando la teoría.
BRITE es una constelación de nanatélites diseñados para "investigar la estructura estelar y la evolución de las estrellas más brillantes del cielo y su interacción con el entorno local", según el sitio web.
Operan en órbita terrestre baja y tienen pocas restricciones en las partes del cielo que pueden observar. BRITE es un proyecto coordinado entre investigadores austriacos, polacos y canadienses.
Esta primera observación de una nova fue pura casualidad. BRITE había pasado varias semanas observando 18 estrellas en la constelación de Carina. Un día, apareció una nueva estrella. El gerente de operaciones de BRITE, Rainer Kuschnig, encontró la nova durante una inspección diaria.
"De repente había una estrella en nuestros registros que no estaba allí el día anterior", dijo en un presione soltar. "¡Nunca había visto algo así en todos los años de la misión!"
Werner Weiss es del Departamento de Astrofísica de la Universidad de Viena. En un comunicado de prensa, enfatizó la importancia de esta observación.
A muestra brillantes V906 Carinae etiquetadas con una flecha blanca. B y C muestran la estrella antes y después de la V906 Carinae nova. (A. Maury y J. Fabrega)
"¿Pero qué causa que explote una estrella que antes no era impresionante? Este fue un problema que no se ha resuelto satisfactoriamente hasta ahora", dijo.
La explosión de Nova V906 en la constelación de Carina está dando a los investigadores algunas respuestas y ha confirmado parte del concepto teórico detrás de las novas.
V906 Carinae fue visto por primera vez por el Encuesta automatizada All-Sky para supernovas. Afortunadamente, apareció en un área del cielo que BRITE había estado observando durante semanas, por lo que los datos que documentan la nova están en BRITE.
"Es fantástico que por primera vez nuestros satélites puedan observar una nova incluso antes de su erupción real y hasta muchas semanas después", dice Otto Koudelka, gerente de proyecto del satélite BRITE Austria (TUGSAT-1) en TU Graz.
V906 Carinae está a unos 13,000 años luz de distancia, por lo que el evento ya es historia. "Después de todo, esta nova está tan lejos de nosotros que su luz tarda unos 13,000 años en llegar a la tierra", explica Weiss.
El equipo BRITE informó sus hallazgos en un nuevo documento. El artículo se titula "Evidencia directa de emisión óptica con choque en una nova."Está publicado en la revista Astronomía de la naturaleza. El primer autor es Elias Aydi de la Universidad Estatal de Michigan.
"Esta circunstancia afortunada fue decisiva para garantizar que el evento nova pudiera grabarse con una precisión sin precedentes", explica Konstanze Zwintz, jefe del Equipo de Ciencias BRITE, del Instituto de Física de Astro y Partículas de la Universidad de Innsbruck.
Zwintz se dio cuenta de inmediato "de que teníamos acceso a material de observación que era único en todo el mundo", según un comunicado de prensa.
Novae como V906 Carinae son explosiones termonucleares en la superficie de las estrellas enanas blancas. Durante mucho tiempo, los astrofísicos pensaron que la luminosidad de una nova es impulsada por la combustión nuclear continua después del estallido inicial de la fusión desbocada. Pero los datos de BRITE sugieren algo diferente.
En el nuevo artículo, los autores muestran que los choques juegan un papel más importante de lo que se pensaba. Los autores dicen que "los choques internos de la nova eyecta pueden dominar la emisión de nova".
Estos choques también pueden estar involucrados en otros eventos como supernovas, fusiones estelares y eventos de interrupción de las mareas, según los autores. Pero hasta ahora, ha habido una falta de evidencia observacional.
"Aquí informamos observaciones simultáneas de rayos gamma y ópticos basados en el espacio de la nova V906 Carinae 2018 (ASASSN-18fv), revelando una notable serie de destellos correlacionados distintos en ambas bandas", escriben los investigadores.
Dado que esas erupciones ocurren al mismo tiempo, implica un origen común en los choques.
"Durante las erupciones, la luminosidad de la nova se duplica, lo que implica que la mayor parte de la luminosidad es de choque". Entonces, en lugar de la continua combustión nuclear, las novas son impulsadas por los choques.
"Nuestros datos, que abarcan el espectro desde la radio hasta los rayos gamma, proporcionan evidencia directa de que los choques pueden generar una luminosidad sustancial en las novas clásicas y otros transitorios ópticos".
En términos más amplios, se ha demostrado que los shocks desempeñan algún papel en eventos como las novas. Pero esa comprensión se basa principalmente en el estudio de escalas de tiempo y luminosidades. Este estudio es la primera observación directa de tales shocks, y probablemente solo sea el comienzo de observar y comprender el papel que juegan los shocks.
En la conclusión de su artículo, los autores escriben: "Nuestras observaciones de Nova V906 Car demuestran definitivamente que una luminosidad sustancial puede ser producida, y emerger en longitudes de onda ópticas, por choques energéticos muy absorbidos en transitorios explosivos".
Continúan diciendo que: "Con encuestas modernas en el dominio del tiempo como ASAS-SN, la Instalación transitoria de Zwicky (ZTF) y el Observatorio Vera C.Rubin, descubriremos más transitorios, y una mayor luminosidad, que nunca. Las novas en nuestro patio galáctico seguirán siendo críticas para probar los controladores físicos que impulsan estos eventos distantes y exóticos ".
Este artículo fue publicado originalmente por Universo hoy. Leer el artículo original.