Primera detección de moléculas con silicio y azufre en eta Carina
25/11/2022 de Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) / The Astrophysical Journal Letters
La imagen de la izquierda muestra η Carina y la nebulosa del Homúnculo en infrarrojo, vistas con el Very Large Telescope. La emisión infrarroja a 7.8 micras traza preferentemente el polvo. Los recuadros muestran el anillo molecular en el ecuador del Homúnculo, trazado por monóxido de carbono (rojo y verde) y monóxido de silicio (azul). Por último, el recuadro inferior muestra el espectro de emisión de las tres nuevas moléculas detectadas. Fuente: Mehner et al. 2019, A&A 630, L6 (imagen infrarroja) y Bordiu et al. 2022, ApJL 939, L30 (espectros de ALMA).
η Carina es una estrella binaria de altísima masa (puede que más de 100 veces la masa del Sol) que se encuentra en las etapas finales de su vida, a punto de explotar como supernova. Ha fascinado a los astrónomos desde mediados del siglo XIX, cuando sufrió un violento estallido que la convirtió en la segunda estrella más brillante del cielo durante algunos años. Este evento, conocido como la “Gran Erupción”, expulsó grandes cantidades de gas y polvo a velocidades de hasta 700 km/s, formando la conocida Nebulosa del Homúnculo.
Debido a la proximidad temporal de la Gran Erupción, η Carina es la estrella con moléculas y polvo en su entorno más potente que se conoce, y la mejor candidata para conocer en detalle cómo operan los diferentes mecanismos físicos y químicos en los alrededores de estas estrellas. Hasta ahora se detectaron y estudiaron una decena de moléculas sencillas en el Homúnculo, todas constituidas por hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno, los elementos clave de la síntesis nuclear en estas estrellas.
Ahora, un equipo internacional con importante participación del Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA, utilizando observaciones de muy alta resolución espacial y espectral con el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) en Chile, han descubierto las primeras moléculas con silicio y azufre en el anillo ecuatorial del Homúnculo: monóxido de silicio (SiO), monosulfuro de silicio (SiS), y nitruro de silicio (SiN). Las tres moléculas se encuentran distribuidas en forma de “grumos” en el anillo ecuatorial, pero preferentemente en su borde interior, en posiciones más próximas a la estrella, como muestra la figura.
Este descubrimiento muestra a η Carina, una vez más, como la más peculiar de las estrellas masivas evolucionadas. Su química molecular, unida a sus excepcionales condiciones físicas, hacen de este objeto un escenario único para poner a prueba los modelos de formación y destrucción de moléculas, e investigar —casi en tiempo real— la interacción entre los vientos de las estrellas evolucionadas más masivas y su entorno. Además, la presencia de moléculas con silicio obliga a reformular el papel de estas estrellas moribundas como “fábricas” de polvo y moléculas, lo cual tiene importantes consecuencias astrobiológicas.
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