Puede parecer que el Sol está estacionario mientras los planetas lo orbitan, pero en realidad está orbitando la Vía Láctea a una velocidad impresionante de unos 220 kilómetros por segundo, casi medio millón de millas por hora. Por muy rápido que parezca, los científicos se dieron cuenta de esto cuando se descubrió una débil estrella roja cruzando el cielo notablemente rápido.

Gracias al proyecto de ciencia ciudadana Backyard Worlds: Planet 9 y a un equipo de astrónomos de todo el país, se ha encontrado una rara estrella enana L de hipervelocidad atravesando la Vía Láctea. Aún más notable es que esta estrella puede estar en una trayectoria que la haga abandonar por completo la Vía Láctea. La investigación, dirigida por Adam Burgasser, profesor de astronomía y astrofísica de la Universidad de California en San Diego, fue presentada hoy en la 244ª conferencia de prensa.th Reunión Nacional de la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS), Madison, Wisconsin.

La estrella, encantadoramente llamada CWISE J124909+362116.0 («J1249+36»), fue detectada por primera vez por algunos de los más de 80.000 voluntarios de ciencia ciudadana involucrados en el proyecto Backyard Worlds: Planet 9, que recopila grandes cantidades de datos recopilados en el pasado. . 14 años de la misión Explorador de encuestas infrarrojas de campo amplio (WISE) de la NASA. Este proyecto se beneficia de la gran capacidad de los humanos, que están programados evolutivamente para buscar patrones y notar anomalías de una manera incomparable con la tecnología informática. Los voluntarios etiquetan objetos en movimiento en archivos de datos y, cuando suficientes voluntarios etiquetan el mismo objeto, los astrónomos investigan.

J1249+36 destacó inmediatamente por la velocidad a la que se mueve por el cielo, que inicialmente se estimó en unos 600 kilómetros por segundo (1,3 millones de millas por hora). 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 de este objeto, Burgasser recurrió al Observatorio WM Keck en Maunakea, Hawaii, para medir su espectro infrarrojo. Estos datos revelaron que el objeto era una rara subenana L, una clase de estrellas con masa y temperatura muy bajas. Las subenanas representan las estrellas más antiguas de la Vía Láctea.

La comprensión de la composición de J1249+36 fue posible gracias a un nuevo conjunto de modelos atmosféricos creados por el estudiante graduado de UC San Diego, Roman Gerasimov, quien trabajó con el científico de UC LEADS Efraín Alvarado III para crear modelos específicamente diseñados para el estudio de las subenanas L. «Fue emocionante ver que nuestros modelos eran capaces de igualar exactamente el espectro observado», dijo Alvarado, quien presenta su trabajo de modelado en la reunión de la AAS.

Los datos espectrales, combinados con datos de imágenes de varios telescopios terrestres, permitieron al equipo medir con precisión la posición y velocidad de J1249+36 en el espacio y así predecir su órbita a través de la Vía Láctea. «Aquí es donde la fuente se volvió muy interesante porque su velocidad y trayectoria indicaban que se estaba moviendo lo suficientemente rápido como para escapar potencialmente de la Vía Láctea», dijo Burgasser.

¿Qué le dio una oportunidad a esta estrella?

Los investigadores se centraron en dos posibles escenarios para explicar la trayectoria inusual de J1249+36. En el primer escenario, J1249+36 era originalmente una compañera enana blanca de baja masa. Las enanas blancas son los restos de estrellas que han consumido su combustible nuclear y se han extinguido. Cuando una estrella compañera está en órbita muy cercana a una enana blanca, puede transferir masa, provocando estallidos periódicos llamados novas. Si una enana blanca acumula demasiada masa, puede colapsar y explotar como una supernova.

«En este tipo de supernova, la enana blanca queda completamente destruida, por lo que la compañera se libera y se aleja volando a la velocidad orbital a la que viajaba originalmente, además de un pequeño impacto por 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 disipado, por lo que no tenemos pruebas definitivas de que este sea su origen. «.

En el segundo escenario, J1249+36 era originalmente un miembro del cúmulo globular, un cúmulo de estrellas estrechamente unido inmediatamente reconocible por su distintiva forma esférica. Se predice que los centros de estos cúmulos contienen agujeros negros de diversas masas. Estos agujeros negros también pueden formar binarias, y estos sistemas resultan ser excelentes catapultas para cualquier estrella que se acerque demasiado a ellos.

«Cuando una estrella se encuentra con un agujero negro binario, la compleja dinámica de esta interacción de tres cuerpos puede expulsar esa estrella fuera del cúmulo globular», explicó Kyle Kremer, profesor asistente entrante en el Departamento de Astronomía y Astrofísica de UC San Diego. Kremer realizó varias simulaciones y descubrió que, en casos raros, este tipo de interacción puede sacar a una subenana de baja masa de un cúmulo globular y llevarla a una trayectoria similar a la observada en J1249+36.

«Esto muestra una prueba de concepto», dijo Kremer, «pero no sabemos realmente de qué cúmulo globular proviene esta estrella». El seguimiento de J1249+36 lo ubica en una parte muy concurrida del cielo que puede ocultar cúmulos no descubiertos.

Para determinar si alguno de estos escenarios u otro mecanismo puede explicar la trayectoria de J1249+36, Burgasser dijo que el equipo espera observar más de cerca su composición elemental. Por ejemplo, cuando una enana blanca explota, produce elementos pesados ​​que podrían haber «contaminado» la atmósfera de J1249+36 cuando escapó. Las estrellas de los cúmulos globulares y las galaxias satélite de la Vía Láctea también tienen diferentes patrones de abundancia que pueden revelar el origen de J1249+36.

«Básicamente estamos buscando una huella química que pueda decir exactamente de qué sistema proviene esta estrella», dijo Gerasimov, cuyo trabajo de modelado le ha permitido medir la abundancia de elementos estelares fríos en varios cúmulos globulares. Reunión de la AAS.

Ya sea que el rápido viaje de J1249+36 se deba a una supernova, a un encuentro casual con un agujero negro binario o a algún otro escenario, su descubrimiento brinda una nueva oportunidad para que los astrónomos aprendan más sobre la historia y la dinámica de la Vía Láctea.



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