ALMA regresa a la nebulosa Boomerang
6/6/2017 de National Radio Astronomy Observatory / The Astrophysical Journal
Imagen de la nebulosa Boomerang, que combina datos de ALMA con una imagen en el óptico del telescopio espacial Hubble (azul). Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); NASA/ESA Hubble; NRAO/AUI/NSF.
Una antigua estrella gigante roja, en los estertores de una muerte helada, ha producido el objeto más frío conocido en el cosmos: la nebulosa Boomerang. Cómo esta estrella fue capaz de crear un ambiente notablemente más frío que la temperatura de fondo natural del espacio profundo ha sido un gran misterio durante más de dos décadas. La respuesta, según los astrónomos que la han estudiado con el conjunto de radiotelescopios ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), puede ser que una estrella compañera pequeña se haya precipitado al corazón de la gigante roja, expulsando la mayor parte de la materia de la estrella grande en la forma de un flujo ultrafrío de gas y polvo. Este material se está expandiendo tan rápidamente – unas diez veces más deprisa de lo que podría conseguir una estrella sin ayuda – que su temperatura ha caído a menos de medio Kelvin (-272.5 ºC). Cero Kelvin es conocido como el cero absoluto, el punto en el que todo movimiento termodinámico se detiene.
Las observaciones con ALMA han conducido a los investigadores a desvelar este misterio al permitirles calcular de manera precisa por primera vez la extensión, edad, masa y energía cinética de la nebulosa. «Estos datos nuevos nos muestran que la mayor parte de la envoltura estelar de la estrella gigante roja masiva ha sido expulsada al espacio a velocidades más allá de las capacidades de una sola estrella gigante roja», explica Raghvendra Sahai (JPL). «El único modo de que expulse tanta masa a velocidades tan extremas es a partir de la energía gravitacional de dos estrellas en interacción, lo que explicaría las sorprendentes propiedades del flujo ultrafrío». Estas compañeras cercanas podrían ser responsables de la destrucción temprana y violenta de la mayoría de las estrellas del Universo.
La nebulosa Boomerang se encuentra a 5000 años-luz de la Tierra en la constelación del Centauro. La estrella gigante roja de su centro se espera que encoja y se caliente, ionizando el gas que tiene alrededor para producir una nebulosa planetaria. Las nebulosas planetarias son objetos cautivadores creados cuando las estrellas como nuestro Sol (o unas pocas veces mayores) arrojan sus capas externas en forma de cáscara en expansión cerca del final de su vida alimentada con la energía de la fusión nuclear. La nebulosa Boomerang es un ejemplo de las primeras fases de este proceso, lo que se llama una nebulosa preplanetaria.
Las observaciones de ALMA han permitido obtener una evocativa imagen de la nebulosa, mostrando material en forma de reloj de arena dentro de un flujo circular ultrafrío. El material con forma de reloj de arena se extiende más de tres billones de kilómetros de extremo a extremo (unas 21 000 veces la distancia del Sol a la Tierra) y es resultado de un chorro de material que ha sido lanzado por la estrella central, barriendo las regiones interiores del material ultrafrío como una máquina quitanieves.
