Imagine una sola estrella más luminosa que un millón de soles, en erupción cada pocas décadas en una llamarada masiva que brilla tan brillante como una supernova. Muy pronto, la estrella terminará su sufrimiento en una explosión titánica final, pero antes de que lo haga, debe sufrir en este estado durante miles de años.
Esta es una estrella variable azul luminosa rara, y puede tener las claves para comprender el vínculo entre la vida de las estrellas y su muerte.
Las estrellas luminosas de variable azul (LBV) son de hecho increíblemente raras; Los astrónomos solo han identificado unos 20 (tal vez) y sospechan que solo hay unos pocos cientos en la Vía Láctea, como máximo. Como son tan raros, no se conocen bien. Y como son tan poco entendidos, son difíciles de caracterizar.
Esto es lo que sabemos:
- Son grandes. Realmente grande. Los más pequeños corren en el rango de diez veces la masa de nuestro sol, mientras que los más grandes rompen las escalas a potencialmente más de cien veces la masa del sol. Pero incluso los más pequeños comienzan mucho, mucho más grandes, y ahora solo se han reducido a ese tamaño debido a los estallidos extremos que expulsaron sus propias atmósferas al espacio.
- Son brillantes, con luminosidadescomenzando a 250,000 veces la del sol, y subiendo hasta tres millones de veces la del sol. Eso pone su temperatura superficial en el rango de 10,000 - 25,000K; varias veces más caliente que nuestra propia estrella.
- Su rareza probablemente se deba a su corta vida. Muchas de las estrellas más masivas, y tal vez todas de los grandes, pasa por esta fase. Pero es hacia el final de sus vidas, justo antes de que comiencen a viajar en el tren de supernova, y pasarán por esta etapa LBV en menos de cien mil años. Es lo suficientemente corto como para que en una galaxia típica solo esperemos ver un total de unos cientos en cualquier momento.
- Son impulsivos, turbulentos e inestables. Una de las primeras estrellas LBV descubiertas, Eta Carinae, fue la segunda estrella más brillante en el cielo ... durante tres días en marzo de 1843. Ya no es visible a simple vista.
Y esto es lo que no sabemos:
- Todo lo demas.
Quizás el mayor misterio para las estrellas LBV es lo que las hace tan variables. ¿Qué impulsa sus arrebatos poco frecuentes pero fantásticos? Si bien es difícil saberlo (obviamente, porque, como se puede imaginar, estas estrellas son sistemas físicos increíblemente complicados), los investigadores sospechan que involucra una danza intrincada entre las capas internas y externas de las estrellas.
Las estrellas LBV experimentan algunos de los peores SII que puedas imaginar. Sus tripas se mueven constantemente hacia arriba y hacia abajo, con corrientes convectivas masivas que transportan material caliente desde el núcleo y material frío desde la superficie. Esto es bastante estándar en lo que respecta a las estrellas normales, pero en las estrellas LBV este proceso se vuelve loco, con la convección empujando activamente los fragmentos de las capas estelares más externas mucho más allá de sus límites normales.
Ligeramente separadas de la estrella debido a la convección, las capas externas finalmente se separan de la intensidad y comienzan a enfriarse. Esto aumenta su densidad, bloqueando la luz de las estrellas debajo de ellos. Luego, la radiación empuja, al igual que una vela de luz, pero mucho más en serio, ese trozo de material estelar, que lo expulsa completamente de la estrella en un estallido masivo de luz y materia.
Hay muchos más detalles que deben resolverse en esa historia, y una pregunta importante persiste: es la etapa LBV de una estrella masiva, con todos sus ataques de mal genio, el precursor de una época aún más loca de evolución estelar conocida como la fase Wolf-Rayet, o lleva directamente al espectáculo final de supernovas?
Si tuviéramos unos pocos cientos de miles de años para ver a estas estrellas vivir y morir, esta pregunta sería fácil de responder. Pero no lo hacemos, así que es difícil.
Una pista proviene de sus relaciones con sus parientes estelares. Si la historia de vida de las estrellas más masivas de nuestro universo es "estrella gigante? variable azul luminosa? Wolf-Rayet? kaboom ", y cada etapa es relativamente corta, entonces deberíamos ver todas estas etapas mezcladas en la misma vecindad general. Un montón de grandes estrellas nacerían juntas, envejecerían juntas y morirían juntas.
Pero si las estrellas LBV son su propio camino independiente hacia la ciudad en auge, entonces no debería haber ninguna relación general con sus primos Wolf-Rayet. Estarán en sus propias comunidades de retiro en el lado opuesto de la ciudad, por así decirlo.
El mejor lugar para buscar estas posibles conexiones es la Gran Nube de Magallanes, ya que es un grupo bastante aislado en un solo tramo del cielo. La investigación ha ido de ida y vuelta en los últimos años sobre la cuestión de la aglomeración de las estrellas LBV, a medida que los astrónomos modifican y tuercen las definiciones de "aglomeración" y "LBV".
La última iteración, gracias a un artículo recientemente aceptado para su publicación en el Astrophysical Journal, fortalece la imagen "estándar" (tan estándar como se hace en este tipo de casos) de LBV: son solo una de las muchas etapas viciosas hacia el final de la vida de una estrella masiva. Lo que significa que al comprender cómo funcionan los LBV, podemos aprender cómo las estrellas gigantes finalmente mueren.
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