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¿Se equivoca la NASA sobre el destino de la «supernova» de esta estrella?

¿Se equivoca la NASA sobre el destino de la “supernova” de esta estrella?

¿Cómo mueren las estrellas? El lema de los astrónomos es “La masa determina el destino”.

El (moderno) sistema de clasificación espectral Morgan-Keenan, con el rango de temperatura de cada clase de estrella que se muestra arriba, en Kelvin. La gran mayoría (80%) de las estrellas actuales son estrellas de clase M, y solo 1 de cada 800 estrellas de clase O o B son lo suficientemente masivas como para colapsar como una supernova. Nuestro Sol es una estrella de clase G, corriente, pero más brillante que todas menos el 5% de las estrellas. Si bien la masa generalmente determina el destino de una estrella, las líneas entre los diferentes destinos son muy borrosas.

crédito: LucasVB/Wikimedia Commons; Anotaciones: E. Siegel

Si naciste con más de 8 masas solares, eres Condenado a un colapso de supernova.

Una supernova estelar muy masiva

La disección de una estrella muy masiva a lo largo de su vida, culminando en una supernova tipo II cuando el núcleo se queda sin combustible nuclear. La etapa final de la fusión suele ser la combustión del silicio, que produce hierro y elementos similares al hierro en el núcleo durante solo un breve período antes de que se produzca una supernova. Si el núcleo de tal estrella es lo suficientemente masivo, producirá un agujero negro cuando el núcleo colapse. Durante un evento de supernova, alrededor del 99% de la energía es transferida por neutrinos. No es fácil decir qué estrellas morirán en la explosión de un núcleo de supernova y cuáles no.

crédito: Nicole Rager Fuller/NSF

Por debajo de este límite, solo formará una enana blanca cuando haya agotado su combustible central.

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nebulosa planetaria

Cuando nuestro Sol se quede sin combustible, se convertirá en una gigante roja, seguida de una nebulosa planetaria con una enana blanca en el centro. La Nebulosa Ojo de Gato es un ejemplo visualmente sorprendente de este posible destino, ya que la forma compleja, en capas y asimétrica de esta particular nebulosa sugiere la presencia de un compañero binario. En el centro, una enana blanca joven se calienta a medida que se contrae, alcanzando temperaturas decenas de miles de kelvins más calientes que la superficie de la gigante roja que la generó. Las envolturas exteriores de gas consisten principalmente en hidrógeno, que regresa al medio interestelar al final de la vida de una estrella similar al Sol.

crédito: Nordic Optical Telescope y Romano Corradi (Isaac Newton Telescope Collection, España)

Pero esto simplifica demasiado un aspecto clave de la evolución estelar: las estrellas masivas. Expulsión de materia a medida que envejecen..

Arrecifes cósmicos de la estrella Wolf-Rayet

Esta parte de la formación del arrecife cósmico destaca una nebulosa de reflexión azul creada por los vientos de una estrella azul masiva y caliente que luego se ilumina con la luz reflejada por la estrella madre que la creó. La estrella Wolf-Rayet que ocupa puede estar destinada, en poco tiempo, a un cataclismo estelar como una explosión de supernova, pero solo podemos ver la presencia de gas frío expulsado de sus capas exteriores.

crédito: NASA, ESA y STScI

particularmente en las gigantescas etapas posteriores de la vida, Fuertes vientos soplan sobre sus vastas capas exteriores..

NGC 6888 es un gas expulsado

Esta imagen, tomada con los mismos colores que revelará la fotografía de banda estrecha del Hubble, muestra NGC 6888: la Nebulosa Creciente. También conocida como Caldwell 27 y Sharpless 105, es una nebulosa de emisión en la constelación Cygnus, formada por rápidos vientos estelares de una sola estrella Wolf-Rayet. El destino de esta estrella: supernova, enana blanca o agujero negro que colapsa directamente, aún no se ha determinado.

crédito: JP Metsävainio (Caos astronómico)

La NASA detectó recientemente la estrella Wolf-Rayet WR 124Lo describió como una “futura supernova” dentro de la Vía Láctea.

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Lobo Wright WR 31A

Esta estrella de Wolf-Rayet se conoce como WR 31a y se encuentra a unos 30.000 años luz de distancia en la constelación de Carina. La nebulosa exterior es expulsada de hidrógeno y helio, mientras que la estrella central arde a más de 100.000 K. En un futuro relativamente cercano, muchos creen que esta estrella explotará en una supernova como WR 124, enriqueciendo el medio interestelar circundante con nuevos elementos pesados. . . Estas estrellas son productores de polvo increíblemente exitosos, pero su destino final a menudo está en duda.

crédito: ESA/Hubble y NASA; Agradecimientos: Judy Schmidt

Aunque la estrella central tiene una masa de unas 30 masas solares, ya ha expulsado al menos 10 masas solares de material.

Salida WR 102

La estrella de Wolf-Rayet WR 102 es la estrella más famosa, con una velocidad de 210.000 K. Sin embargo, el hidrógeno ionizado que explota se destaca espectacularmente, revelando una serie de caparazones en su estructura.

crédito: Judy Schmidt. Datos de WISE, Spitzer/MIPS1 e IRAC4

Sin hidrógeno estelar restante, es Ya comencé a incorporar los elementos pesados. en su esencia.

La nebulosa altamente excitable que se muestra aquí está alimentada por un sistema estelar binario extremadamente raro: la estrella Wolf-Rayet que orbita alrededor de una estrella O. Los vientos estelares del miembro Wolf-Rayet central son entre 10 000 000 y 1 000 000 000 veces más fuertes que nuestro viento solar. encendido a una temperatura de 120.000 grados. (El remanente de supernova verde y descentrado no está relacionado con esto). Se estima que este tipo de sistemas representan, como máximo, el 0,00003% de las estrellas del universo, pero podrían dar lugar a una supernova si se dan las condiciones.

crédito:ESO

Pero, como muchas estrellas Wolf-Rayet, es posible que no esté destinada a convertirse en supernova.

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Hubble WR 124

La estrella Wolf-Rayet WR 124 y la nebulosa circundante M1-67, tal como las fotografia el Hubble, deben sus orígenes a la misma estrella originalmente masiva que se desprendió de sus capas exteriores ricas en hidrógeno. La estrella central ahora es mucho más caliente de lo que solía ser, con temperaturas de las estrellas Wolf-Rayet típicamente en el rango de 100 000 a 200 000 K, con algunas estrellas elevándose mucho más. Pero no se sabe si esta estrella eventualmente morirá en una supernova.

crédito: ESA/Hubble y NASA; Agradecimientos: Judy Schmidt (geckzilla.com)

Muchas estrellas Wolf-Rayet pierden masa significativa con el tiempo, lo que permite que su núcleo se encoja hasta convertirse en una enana blanca.

Nebulosa planetaria NGC 5315 Wolf-Rayet

La nebulosa planetaria NGC 5315 consiste en una estrella moribunda que brota de sus capas exteriores y tiene la temperatura y la ionización de una estrella Wolf-Rayet en su núcleo. Todavía no se sabe si esta nebulosa planetaria se originó a partir de una estrella Wolf-Rayet que perdió suficiente masa, o si se originó a partir de una estrella ordinaria que alcanzó una fase Wolf-Rayet cuando se encogió hasta convertirse en una enana blanca.

crédito: NASA, ESA y el Equipo del Patrimonio del Hubble (STScI/AURA)

Muchas nebulosas planetarias tienen estrellas centrales similares a Wolf-Rayet.

Nebulosa planetaria NGC 2867

Esta nebulosa planetaria, NGC 2867, contiene restos estelares con características de Wolf-Rayet en su núcleo. Aunque esto no podría haberse originado a partir de un ancestro de Wolf-Rayet, es posible que algunos de los cúmulos de la Nebulosa Blanca/Nebulosa Planetaria ya lo hagan.

crédito: NASA/Hubble y Judy Schmidt/Flickr

De hecho, otras estrellas Wolf-Rayet colapsarán, pero directamente: en un agujero negro sin supernova.

Colapso directo observado directamente

Las imágenes del visible/infrarrojo cercano del Hubble muestran una estrella masiva, unas 25 veces la masa del Sol, desaparecida de la existencia, sin supernova u otra explicación. El colapso directo es la única explicación plausible, y es una de las formas conocidas, además de las fusiones de supernovas o estrellas de neutrones, de formar un agujero negro por primera vez.

crédito: NASA/ESA/CNN. Koshank (OSU)

El WR 124 no se completó perdiendo masa ni evolucionando.

WR 124 Infrarrojo Medio Wolf-Rayet JWST

Esta imagen del infrarrojo medio de la estrella WR 124 y el material que la rodea muestra la abundante producción de gas y polvo del material expulsado. Aunque la estrella central todavía contiene 30 masas solares de material, la nebulosa circundante rica en hidrógeno ya supera las 10 masas solares, y aún se expulsa más materia de la estrella Wolf-Rayet central.

créditoEquipo de producción: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO

Con el colapso directo y la severa pérdida de masa aún ocurriendo, es posible que WR 124 no se convierta en una supernova.

Espectro SN 2019hgp

La supernova detectada en 2019, SN 2019hgp, fue un tipo inusual de supernova: la primera de su tipo en la historia. Es la única supernova que se ha relacionado con haber venido de un progenitor Wolf-Rayet, aunque hay alrededor de 500 estrellas Wolf-Rayet conocidas solo dentro de nuestra Vía Láctea. El porcentaje de estrellas Wolf-Rayet que se convierten o no en supernovas aún no se ha determinado, lo que genera dudas sobre el destino final de WR 124.

crédito: SDSS (principal), A. Gal-Yam et al., Nature, 2022 (interno)

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