Astrónomos observan los ecos de luz de una poderosa erupción estelar

UC/DICYT La "Gran Erupción", que se extendió desde 1837 hasta 1858, cautivó a los estudiosos de los cielos. En observaciones recientes, un grupo internacional de una docena de astrónomos, encontró que parte de la luz causada por la explosión tomó una ruta indirecta hacia la Tierra. El camino más largo y avances tecnológicos, permiten ahora a los investigadores comenzar a presenciar su llegada hacia nuestro planeta.

Este estudio internacional, en el que participan dos investigadores del Departamento de Astronomía y Astrofísica (DAA) de la Universidad Católica -Dante Minniti e Ignacio Toledo- se publicó recientemente en la edición de la revista Nature Letters.

El principal aporte de las observaciones del grupo dirigido por Armin Rest, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, EE.UU, es el método que se utilizó por primera vez para tomar espectros de los ecos de luz de la Gran Erupción. Ya anteriormente, expertos del mismo equipo habían demostrado que era posible detectar los ecos tomando imágenes con un espacio de tiempo entre ellos (viendo cómo la luz va avanzando por la nube que la refleja), pero no se habían analizado utilizando un espectrógrafo. La espectroscopia es una técnica que captura las "huellas dactilares" de una estrella, entregando detalles sobre su comportamiento, tales como su temperatura y la velocidad del material expulsado.

“Es en esta línea donde se encuentra el aporte más interesante de esta investigación, pues el espectro permite obtener la mayor cantidad de información para estudiar la naturaleza de esta estrella y del evento que se observó hace 150 años”, explica Ignacio Toledo, Astrónomo UC y de ALMA. Otro aporte, es el hecho de que los espectros observados parecen revelar un tipo de erupción que los modelos actuales no habían predicho, “pero el equipo está trabajando en la obtención de mejores datos para presentar más evidencias que soporten esta afirmación”, enfatiza Toledo.

"Cuando se vio la erupción desde la Tierra, no habían cámaras que pudieran grabar. Todo lo que los astrónomos conocían hasta el momento sobre las explosiones de Eta Carinae provenía de recuentos de testigos oculares”, detalló el director del estudio, Armin Rest. Las observaciones con instrumentos modernos comenzaron muchos años después de que la luz, producto de la erupción, llegara a la Tierra. “Ahora recién tenemos la oportunidad de mirar. Podemos seguir la explosión año tras año para ver cómo fue cambiando”, explica Rest.

Localizado a 8.000 años luz de la Tierra, el sistema estelar binario Eta Carinae es uno de los más grandes de la Vía Láctea. Se le conoce por sus explosiones y en especial, por la “Gran Erupción” que fue una de las mayores explosiones jamás observadas. Durante un periodo de 20 años, Eta Carinae arrojó cerca de 20 masas solares y se convirtió en la segunda estrella más brillante del firmamento. Antes del evento, el par estelar fue 140 veces más pesado que nuestro sol.

Los astrónomos del DAA, Minniti y Toledo, señalan que el método para estudiar los ecos (reflejos de la luz de la erupción) demuestra que no se encontraron de manera aleatoria. Explican que Eta Carinae se encuentra en medio de una nebulosa compuesta de gas y polvo, lo que llevó a pensar al equipo que, "dado que la estrella hizo erupción en medio de esta nube, tal vez sea posible ver cómo la luz va avanzando a través de la nebulosa observando los reflejos de la explosión en el polvo".

Esto se compara a cuando escuchamos un eco en las montañas: uno grita y la persona que está al lado siente el grito primero y luego recibe el grito que rebotó en las paredes de rocas. “Aquí, en vez de sonido tenemos luz, el que grita es la estrella, la persona que escucha es el observatorio en la tierra, y los ecos en las montañas son los reflejos de la explosión en el polvo, que han sido posibles de observar hasta hoy dado lo enorme de la nebulosa”, explica Toledo. Esta es la razón de por qué se les llama "Ecos de luz", y el por qué esperaban encontrarlos al mirar con atención en la nebulosa que rodea la estrella.

La primera vez que el equipo de Rest divisó un eco de luz, fue mientras comparaba las observaciones que se habían registrado sobre la estrella en 2010 y 2011 en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO por sus siglas en inglés) de nuestro país. En 2003, obtuvo otro conjunto de observaciones del CTIO recogidas por el astrónomo Nathan Smith de la Universidad de Arizona en Tucson, EE.UU., lo que les permitió reunir todos los datos sobre esta explosión de 20 años de duración.

El equipo siguió el estudio con observaciones espectroscópicas utilizando los telescopios Magellan y du Pont del Instituto Carnegie de Washington, localizados en el Observatorio Las Campanas en Chile. El estudio permitió decodificar la luz y proveer información sobre la explosión.

Minniti concluye que este grupo de científicos continuará este largo y complejo trabajo de años, y seguirá tratando de descubrir la luz de las explosiones estelares antiguas que todavía siguen llegando a la tierra.