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Descubren astrónomos del IAM nuevas características de las novas

  • El doctor Gerardo Ramos Larios, profesor investigador del CUCEI
  • El maestro Edgar Iván Santamaría Domínguez, estudiante del doctorado en Ciencias en Física del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI)
Contrario a lo que se creía, el material expulsado en los estallidos de las novas no se desacelera con el tiempo, sino que sigue su curso en el espacio interestelar

Durante su ciclo de vida, las novas acumulan materia, pero cuando es demasiada la expulsan violentamente hacia el espacio. Este “cascarón” de residuos viaja a velocidades considerables y se creía que perdían aceleración después de 50 años de desplazamiento, sin embargo, estudios recientes sugieren que este material de las novas se expanden hasta su final a la misma velocidad a la que fue eyectado.
 
Este fenómeno fue observado por el maestro Edgar Iván Santamaría Domínguez, estudiante del doctorado en Ciencias en Física del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI), que analizó el comportamiento de cinco novas para descubrir que el material expulsado durante el estallido de éstas no se detiene con el paso del tiempo, sino que sigue su curso por el espacio interestelar.
 
“En 1987 se crea un modelo básico que sugiere que 75 años después de eyectarse este material se frena a la mitad de la velocidad. Nosotros descubrimos que hay novas que van desde los 50 o 70 años de explosión, incluso una del año 1891, y la velocidad en este material no ha tenido una desaceleración”.
 
Las novas son estrellas que aparecen casi siempre en sistemas binarios, es decir, acompañadas de otra estrella. Gracias a esta relación ocurre un intercambio constante de materia entre ambos cuerpos, pero cuando una de estas acumula demasiada masa puede explotar y expulsar su capa más superficial de materia.
 
“El objetivo principal fue observar cómo evolucionaba este material después del estallido con respecto al tiempo”, explica Santamaría Domínguez, autor principal de esta investigación, quien colaboró en este descubrimiento con investigadores del Instituto de Astronomía y Meteorología (IAM) de CUCEI y del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), en España.
 
Para este trabajo Santamaría utilizó imágenes recabadas durante sus observaciones astronómicas, pero también se basó en archivos públicos y actualizados de telescopios terrestres y espaciales. Con esta información se realizaron modelos que planteaban el desplazamiento y comportamiento del material expulsado por las novas.
 
“Fuimos midiendo cómo se ha expandido este material en una medición angular, sabiendo que tenemos un punto de origen. En 20 o 40 años su material se ha separado más de la estrella; 60 años después aún es sencillo ver qué tanto se ha separado. Esto nos sirve para investigar la dinámica de este material y al conocerlo sabemos el comportamiento y cómo este material se va integrando al medio interestelar”.
 
Además de analizar el desplazamiento a través de imágenes, el maestro Santamaría menciona que también se consideró medir y observar otros factores, como la masa y la energía del material que expulsaron las novas. Esta información ayudó a corroborar en términos teóricos la potencia en el material eyectado.
 
Destellos que son medibles
Al igual que los seres vivos, las estrellas tienen un ciclo de vida: nacen, se desarrollan, maduran y mueren. Este último paso depende de su masa inicial, entre más masivo es un objeto evoluciona más rápido; en el caso de las novas tienen un crecimiento modesto, lo que facilita su observación y el registro de sus explosiones.
 
El doctor Gerardo Ramos Larios, profesor investigador del CUCEI y colaborador de este descubrimiento, explica que el término latín “nova” fue acuñado en la antigüedad cuando los astrónomos observaban una “estrella nueva”, que no era más que la explosión de una nova que se manifestaba con un brillo intenso en el cielo.
 
“Respecto a su brillo, aumenta a su máximo por algunos días y después empieza a disminuir y vuelve a su brillo normal, entonces tiene un aumento en su curva de luz que dura desde unas semanas hasta un par de meses”. Ese brillo es el material que es expulsado en los eventos de nova y gracias a que se han documentado se puede ver el avance de este “cascarón”.
 
Además, las novas son considerados objetos que evolucionan en décadas, en comparación con otras estrellas como el Sol o las supernovas. Este factor ayudó a registrar su crecimiento en años recientes, así como la composición de sus explosiones a nivel físico o químico que expulsan al espacio material que puede dar origen a más estrellas o planetas.
 
Ramos Larios también destaca que desarrollar modelos que describan el comportamiento de novas puede ayudar a comprender otros objetos más masivos, como las supernovas.
 
Con esta información se prevé continuar la colaboración con el doctor Martín A. Guerrero, investigador del IAA-CSIC y otro de los autores del estudio, y analizar las características de cinco novas más.
 
“Vamos a expandir nuestra muestra a cinco objetos más. Iván ya buscó datos que vamos a juntar con nuevas observaciones para publicar un segundo artículo que corrobore la investigación. Pero vamos a ir más allá porque entre estas nuevas observaciones no sólo tenemos imágenes ópticas, sino otras tomadas con espectrógrafos”.
 
Resultado de colaboraciones
El artículo Angular Expansion of Nova Shells fue publicado en The Astrophysical Journal, una revista científica de gran prestigio internacional y es resultado de la colaboración del Group for the Research on Nebulae around Evolved Star (http://www.grnes.com/), un equipo de astrofísicos a nivel mundial en el que participan investigadores del Instituto de Astronomía y Meteorología de CUCEI.
 
 
Atentamente
“Piensa y Trabaja”
“Año de la Transición Energética en la Universidad de Guadalajara”
Guadalajara, Jalisco, 25 de agosto de 2020

 
Texto: Pablo Miranda Ramírez | CUCEI
Fotografía: Cortesía CUCEI

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