GK Persei, fuegos artificiales por todo lo alto

Expansión de los restos de la erupción de nova GK Persei acaecida en 1901. ¡Esto sí que es astronomía en tiempo real!

Animación gif (CLIC EN LA IMAGEN SI NO VES LA ANIMACIÓN): expansión de los restos de la erupción de nova GK Persei, acaecida en 1901. ¡Esto sí que es astronomía en tiempo real! (Crédito: Liimets et al., 2012, ApJ, 761, 34)

El siglo XX se abrió, en el cielo como en la Tierra, con una celebración de fuegos artificiales por todo lo alto. Con casi dos meses de demora, pero con la solemnidad de quien sabe que su retraso será olvidado en un parpadeo y su actuación recordada durante siglos. Así, el 21 de febrero de 1901, Anderson descubría en el cielo una estrella de magnitud 3 —normalilla en cuanto a brillo, si uno mira al cielo en una noche oscura— donde antes había habido una mediocre estrella cientos de veces más débil que las más tenues que distinguimos a simple vista.

Veinticuatro horas más tarde, cualquier habitante del hemisferio norte —y de gran parte del sur— que alzara la cabeza en la noche invernal podía comprobar cómo aquel lucero rivalizaba con las estrellas más brillantes del firmamento. Se trataba de una nova, una violenta erupción termonuclear sobre la superficie de una estrella enana blanca causada por la acumulación del gas “robado” a su estrella acompañante. El fulgor de esta nova —que se dio en llamar GK Persei o Nova Persei 1901— disminuiría paulatinamente a partir de ese momento hasta acabar recuperando su anodino carácter de antaño.

Tras la novedad, e inmersa en las vicisitudes de la vida cotidiana, la gente se fue olvidando de aquella estrella que había llegado tarde a la celebración del siglo. Hasta que, ya en 1916, Barnard —ojo, no el mismo Barnard que tiene una estrella propia— volvió a mirar y descubrió el verdadero espectáculo que nos había regalado la erupción de 1901 de GK Per: el resto de nova más longevo, energético —y espectacular, añadiría yo— que jamás hayamos presenciado.

Fuegos artificiales en el espacio

El gas proyectado por la erupción quedó agrupado en centenares de grumos que abandonaron el sistema estelar a una velocidad que ríete tú del AVE, e incluso de los 17 kilómetros por segundo a los que la Voyager 1 abandona el Sistema Solar: cada segundo, los restos de la erupción se internaban algo más de 1000 kilómetros en la inmensidad del espacio interestelar, creando un espectáculo visual similar a una explosión de fuegos artificiales a cámara súper lenta.

Cómo les he contado en alguna otra ocasión, es una gozada por partida doble cuando lo que uno divulga es el resultado de una investigación en la que ha estado involucrado. Este es uno de esos casos: durante los últimos quince años, nuestro grupo de investigación ha estado observando los restos de esta erupción de nova para producir no sólo un impresionante time-lapse de su expansión, sino una reconstrucción tridimensional casi completa del fenómeno —con la ayuda de espectros de más de doscientos de los grumos, que dan cuenta de su corrimiento Doppler, o velocidad con que se acercan o alejan de nosotros.

GK Per expansion and orbit

Reconstrucción tridimensional y temporal de la expansión de los restos de la Nova Persei 1901 realizada por nuestro grupo. El tamaño de los grumos responde al error en la determinación de su posición/velocidad (a menor tamaño, más incierto). La flecha verde apunta hacia la Tierra. CLIC EN LA IMAGEN SI NO VES LA ANIMACIÓN.

Dicha reconstrucción, liderada por la astrónoma estonia Tiina Liimets, nos da información sobre la historia pasada, no sólo de la erupción de esta nova, sino de una época muy, muy anterior.

Hace mucho tiempo, a la vuelta de la esquina (a 1300 años-luz, casi nada)…

…vivía una estrella que, tras agotar el hidrógeno de su núcleo, se hinchó y atravesó la fase de gigante roja, tal y como hará el Sol dentro de varios miles de millones de años. Finalmente, terminó expulsando sus capas externas y moldeando, con ayuda de la compañera que orbitaba tranquilamente a su alrededor, una enorme nube de gas. Esta nube —que llamamos nebulosa planetaria, y no tiene nada que ver con una nova—, se expandía ahora lentamente por el medio interestelar, diluyéndose poco a poco mientras era “iluminada” por el núcleo inerte de la ex gigante roja, es decir, por la ahora enana blanca.

GK Per y M2-9

A la izquierda, imagen profunda de los alrededores de GK Persei (los restos de la erupción de nova están en rojo en el centro para dar una idea del tamaño) donde se aprecia una nebulosa planetaria fósil eyectada por el sistema estelar hace más de cien mil años. Al expandirse contra el difuso medio interestelar, la nebulosa planetaria se ha terminado deformando; originalmente podía tener un aspecto parecido al de otro bicho de la misma especie, M2-9 (derecha). (Crédito izq: Anupama & Kantharia, 2005, A&A, 435, 167 (imagen adaptada por mí); dcha: Hubble Space Telescope)

El nacimiento de esta nebulosa planetaria ocurrió mucho tiempo antes que la erupción de nova de 1901. ¿Cuándo? Pues, para que se hagan una idea, de haber tenido telescopios los primeros homo sapiens, habrían podido presenciar su nacimiento en vivo y en directo. Hoy, más de cien mil años después, los restos de este auténtico fósil están tan diluidos que apenas son visibles en exposiciones de muy larga duración.

No sólo un bonito time-lapse

Recapitulemos: tenemos una antiquísima nebulosa planetaria, enorme y apenas visible, y los restos de una erupción de nova, mucho más jóvenes —111 años—, expandiéndose en su interior. ¿Qué podemos aprender de este espectáculo de pirotecnia natural? Pues la pregunta inmediata es: ¿se están frenando los restos de la nova a medida que se expanden contra el gas de la nebulosa planetaria fósil? Recordemos que en virtud de la primera ley de Newton o principio de inercia, si el gas de nuestros fuegos artificiales no encuentra nada en su camino, su velocidad permanecerá constante. Esto ocurriría, por ejemplo, si la antigua nebulosa planetaria fuera hueca. En cambio, si está rellena, el gas se frenaría al encontrarse con la nebulosa, y la forma redondeada de fuego artificial se deformaría progresivamente y según la cantidad de gas que encuentre en su camino.

Del dicho al hecho…

Pues bien, no es eso lo que se observa en nuestra reconstrucción. Más bien al revés: los grumos de gas se han frenado ligeramente desde la eyección, sí, pero el resto de la erupción de nova es, hoy en día, mucho más redondo que en las primeras imágenes, de hace varias décadas, donde se aprecia una forma mucho más elíptica. Se ha circularizado.

¿Cómo es posible? Bueno, esto podría ser un signo de que la erupción termonuclear que dio lugar a la eyección transcurrió en dos fases: en la primera, la eyección contendría la mayor parte del material, que estaría depositado, principalmente, en el plano orbital del sistema, al igual que los planetas del Sistema Solar se agrupan en un mismo plano, más o menos el de la eclíptica. Un tiempo después, en la segunda fase de la erupción, un viento tenue pero muy rápido soplado por la enana blanca lo barrería todo, circularizando progresivamente los restos de la erupción de nova.

Podría ser. Porque en cuanto uno escarba más a fondo en el asunto, las respuestas abren la puerta a nuevos interrogantes y aparentes contradicciones, como es habitual en ciencia. Así qué, si nos quedamos sin trabajo, no será precisamente por que nos falten preguntas que responder.

FUENTE
-A three-dimensional view of the remnant of Nova Persei 1901 (GK Per), Liimets, T.. Corradi, R.L.M., Santander-García, M., Villaver, E., Rodríguez-Gil, P., Verro, K., Kolka, I., 2012, Astrophysical Journal, 761, 34 – (enlace al artículo en Arxiv)

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Acerca de Miguel Santander

Tras el Horizonte de Sucesos
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4 respuestas a GK Persei, fuegos artificiales por todo lo alto

  1. yosoyt ... dijo:

    Chapeau !. Precioso y muy interesante, enhorabuena.

  2. TixolO dijo:

    Muy bueno 😉

  3. CHEMA dijo:

    Inm-presionante. Aún no me explico como hay personas que siguen creyendose el centro del universo…sin saber, cuan inmenso es.
    Gracias por divulgar.

  4. Pingback: Broncas estelares en vivo y en directo | Naukas

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