Telescopios captan la misteriosa desaparición de una estrella masiva

VALÈNCIA, (EP). Utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), un equipo de astrónomos ha descubierto la ausencia de una estrella masiva inestable en una galaxia enana. Los científicos creen que esto podría indicar que la estrella se volvió menos brillante y fue parcialmente oscurecida por el polvo.

Una explicación alternativa es que la estrella colapsó en un agujero negro sin producir una supernova. "De ser cierto, sería la primera detección directa de una estrella monstruosa de este tipo que termina su vida de esta manera", afirma el líder del equipo y estudiante de doctorado Andrew Allan, del Trinity College de Dublín (Irlanda).

Entre 2001 y 2011, varios equipos de astrónomos estudiaron esta misteriosa estrella masiva, ubicada en la galaxia enana Kinman, y sus observaciones indicaron que estaba en una etapa tardía de su evolución.

Allan y sus colaboradores en Irlanda, Chile y Estados Unidos querían saber más sobre cómo terminan sus vidas las estrellas muy masivas y el objeto de esta galaxia enana parecía el objetivo perfecto.

Pero cuando apuntaron el VLT de ESO hacia la distante galaxia en 2019, ya no pudieron encontrar las reveladoras huellas de la estrella. "En lugar de eso, nos sorprendió descubrir ¡que la estrella había desaparecido!", confirma Allan, que dirigió un estudio sobre la estrella publicado este martes en la revista 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society'.

Situada a unos 75 millones de años luz de distancia, en la constelación de Acuario, la galaxia enana Kinman está demasiado lejos para que los astrónomos vean sus estrellas individuales, pero pueden detectar huellas de algunas de ellas.

De 2001 a 2011, la luz de la galaxia mostró evidencia constante de que alojaba a una estrella 'variable luminosa azul' unas 2,5 millones de veces más brillante que el Sol. Las estrellas de este tipo son inestables y muestran ocasionales cambios radicales en sus espectros y brillo.

Incluso con esos cambios, las variables luminosas azules dejan rastros específicos que los científicos pueden identificar, pero estos ya no estaban presentes en los datos que el equipo recopiló en 2019, dejando en el aire la pregunta de qué le había pasado a la estrella. "Sería muy inusual que una estrella tan masiva desapareciera sin producir una explosión de supernova brillante", asegura Allan.

Así, el grupo dirigió por primera vez el instrumento ESPRESSO hacia la estrella en agosto de 2019, utilizando simultáneamente los cuatro telescopios de 8 metros del VLT. Pero fueron incapaces de encontrar los signos que antes apuntaban a la presencia de la estrella luminosa. Unos meses más tarde, el grupo probó con el instrumento X-shooter, también en el VLT de ESO, y de nuevo no encontraron rastros de la estrella.

"Es posible que hayamos detectado la muerte de una de las estrellas más masivas del universo local", apunta José Groh, miembro del equipo, también del Trinity College de Dublín, que advierte de que su descubrimiento no habría sido posible sin el uso de los potentes telescopios de 8 metros de ESO, su instrumentación única y el rápido acceso a esas instalaciones tras el reciente acuerdo de Irlanda para unirse a ESO (Irlanda pasó a ser estado miembro de ESO en septiembre de 2018).

A continuación, el equipo recurrió a datos más antiguos recopilados tanto con los instrumentos X-shooter y UVES (instalados en el VLT de ESO, ubicado en el desierto chileno de Atacama) como con telescopios de otros lugares.

"El Archivo Científico de ESO nos permitió encontrar y utilizar datos del mismo objeto obtenidos en 2002 y 2009 --dice Andrea Mehner, astrónoma de ESO en Chile que participó en el estudio--. La comparación de los espectros de alta resolución obtenidos por UVES en 2002 con nuestras observaciones obtenidas en 2019 con el más reciente espectrógrafo de alta resolución ESPRESSO de ESO, fue especialmente reveladora, tanto desde el punto de vista astronómico como de instrumentación".

Los datos antiguos indicaron que la estrella de la galaxia enana Kinman podría haber estado experimentando un fuerte periodo de estallidos que probablemente terminó en algún momento después de 2011. Las estrellas variables luminosas azules de este tipo son propensas a experimentar gigantescos estallidos a lo largo de su vida, haciendo que la tasa de pérdida de masa de las estrellas aumente su luminosidad de forma espectacular.

Basándose en sus observaciones y modelos, los astrónomos han sugerido dos explicaciones para la desaparición de la estrella y la falta de una supernova, relacionada con este posible estallido. El estallido podría haber dado lugar a que la variable luminosa azul se transformara en una estrella menos luminosa, la cual también podría estar parcialmente oculta por el polvo.

La otra opción planteada por el equipo es que la estrella puede haber colapsado en un agujero negro sin producir una explosión de supernova. Este sería un evento poco habitual, ya que la comprensión actual de cómo mueren las estrellas masivas apunta a que la mayoría terminan sus vidas estallando como supernovas.

Se necesitan más estudios para confirmar cuál fue el destino de esta estrella. Está previsto que el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, comience a operar en 2025: este telescopio será capaz de resolver estrellas en galaxias distantes como la galaxia enana Kinman, ayudando a resolver misterios cósmicos como este.