El Sol parece estar estacionario mientras los planetas que lo orbitan se mueven, pero en realidad está orbitando la Vía Láctea a una velocidad impresionante de aproximadamente 220 kilómetros por segundo, casi medio millón de millas por hora. Tan rápido como parece, cuando se descubrió una tenue estrella roja cruzando el cielo a velocidades notablemente altas, los científicos se dieron cuenta.
Backyard Worlds: Gracias a los esfuerzos de un proyecto de ciencia ciudadana llamado Planeta 9 y un equipo de astrónomos de todo el país, se ha encontrado una rara estrella subenana L de hipervelocidad corriendo a través de la Vía Láctea. Más sorprendentemente, esta estrella puede estar a una velocidad que la haga abandonar por completo la Vía Láctea. La investigación, dirigida por Adam Bergasser, profesor de astronomía y astrofísica de la Universidad de California en San Diego, fue presentada hoy en una conferencia de prensa durante 244.Th Reunión Nacional de la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS) en Madison, Wisconsin.
La estrella, con el pegadizo nombre CWISE J124909+362116.0 (“J1249+36”), fue detectada por primera vez por algunos de los más de 80.000 voluntarios de ciencia ciudadana que participan en el proyecto Backyard Worlds: Planet 9, que previamente han recolectado vastas resmas exploradas de datos. 14 años de la misión Widefield Infrarrojos Survey Explorer (WISE) de la NASA. El proyecto aprovecha las profundas capacidades de los humanos, que están programados evolutivamente para buscar patrones y detectar anomalías de una manera que la tecnología informática no puede igualar. Los voluntarios etiquetan objetos en movimiento en archivos de datos y cuando suficientes voluntarios etiquetan el mismo objeto, los astrónomos realizan investigaciones.
J1249+36 destacó inmediatamente por la velocidad a la que gira por el cielo, estimada inicialmente en unos 600 km/s (1,3 millones de mph). A esta velocidad, la estrella es lo suficientemente rápida como para escapar de la gravedad de la Vía Láctea, lo que la convierte en una estrella potencial de “hipervelocidad”.
Para comprender mejor la naturaleza del objeto, Bergasser se dirigió al Observatorio WM Keck en Maunakea, Hawaii, para medir su espectro infrarrojo. Los datos mostraron que el objeto era una rara L sub-Bodorf, una clase de estrellas con masa y temperatura muy bajas. Las subenanas representan las estrellas más antiguas de la Vía Láctea.
Los conocimientos sobre la composición de J1249+36 fueron posibles gracias a un nuevo conjunto de modelos atmosféricos creados por el ex alumno de UC San Diego, Roman Gerasimov, quien se asoció con el académico de UC LEADS Efraín Alvarado III para estudiar las subenanas L y trabajó para desarrollar modelos diseñados específicamente para. “Fue emocionante ver que nuestros modelos podían coincidir con precisión con el espectro observado”, dijo Alvarado, quien presentó su trabajo de modelado en la reunión de la AAS.
Junto con los datos de imágenes de múltiples telescopios terrestres, los datos espectrales permitieron al equipo medir con precisión la posición y la velocidad de J1249+36 en el espacio y así predecir su órbita a través de la Vía Láctea. “Aquí es donde la fuente se vuelve muy interesante, porque su velocidad y velocidad sugieren que se está moviendo lo suficientemente rápido como para potencialmente escapar de la Vía Láctea”, dijo Bergasser.
¿Qué le dio una patada a esta estrella?
Los investigadores se centraron en dos posibles escenarios para explicar la velocidad inusual de J1249+36. En el primer escenario, J1249+36 era originalmente un compañero de baja masa de una enana blanca. Las enanas blancas son los núcleos remanentes de estrellas que han agotado su combustible nuclear y se han extinguido. Cuando una compañera estelar está en órbita muy cercana a la de una enana blanca, puede transferir masa, lo que resulta en explosiones periódicas llamadas novas. Si una enana blanca acumula demasiada masa, puede colapsar y explotar como supernova.
“En este tipo de supernova, la enana blanca queda completamente destruida, dejando atrás a su compañera y cualquier velocidad orbital a la que se movía originalmente, además de un poco de la explosión de la supernova”, dijo Burgasser. “Nuestros cálculos muestran que este escenario funciona. Sin embargo, la enana blanca ya no está allí y los restos de la explosión, que probablemente ocurrió hace varios millones de años, ya se han extinguido, por lo que no tenemos pruebas definitivas de que se trate de su origen.”
En el segundo escenario, J1249+36 era originalmente miembro de un cúmulo globular, un cúmulo de estrellas muy compacto, inmediatamente reconocible por su distintiva forma esférica. Se predice ampliamente que los centros de estos cúmulos contienen agujeros negros masivos. Estos agujeros negros también pueden formar sistemas binarios, y estos sistemas son excelentes catapultas para cualquier estrella que orbite muy cerca de ellos.
“Cuando una estrella se encuentra con un agujero negro binario, la compleja dinámica de esta interacción de tres cuerpos puede expulsar a la estrella completamente del cúmulo globular”, explicó el profesor asistente visitante de astronomía y astrofísica en la Universidad de California en San Diego, Kyle Kramer. Kramer realizó una serie de simulaciones y descubrió que, en raras ocasiones, tales interacciones podían expulsar una subenana de baja masa del cúmulo globular a velocidades similares a las observadas para J1249+36.
“Esto muestra una prueba de concepto, pero no sabemos realmente de qué cúmulo globular proviene esta estrella”, dijo Cramer. El seguimiento temporal de J1249+36 lo sitúa en una parte del cielo muy concurrida que podría ocultar cúmulos desconocidos.
Para determinar si alguno de estos escenarios, u otro mecanismo, podría explicar la velocidad de J1249+36, Bergasser dijo que el equipo esperaba observar más de cerca su estructura subyacente. Por ejemplo, cuando una enana blanca explota, produce elementos pesados que pueden “contaminar” la atmósfera de J1249+36 al ser expulsada. Las estrellas de los cúmulos globulares y las galaxias satélite de la Vía Láctea también tienen diferentes patrones de abundancia que pueden reflejar el origen de J1249+36.
“Básicamente estamos buscando una huella química que indique de qué sistema proviene esta estrella”, dijo Gerasimov, cuyo trabajo de modelado le ha llevado a considerar los elementos de las estrellas frías en varios cúmulos globulares, que han podido medir. función que también están presentando. Reunión de la AAS.
Ya sea que el rápido viaje de J1249+36 se haya debido a una supernova, una colisión casual con un agujero negro binario o algún otro escenario, su descubrimiento ofrece a los astrónomos una nueva oportunidad para aprender más sobre la historia y la dinámica de la Vía Láctea.
