Una estrella que explotó como una bomba nuclear sigue brillando 50 años después

Tenemos que remontarnos a 1975 que fue el momento en el que el sistema estelar binario HM Sagittae (HM Sge) situado a unos 3.400 años luz de distancia de la Tierra, experimentó uno de esos instantes cósmicos que no pasan desapercibidos en el universo. El sistema se volvió 250 veces más brillante al explotar cual bomba nuclear en una chispeante nova, un evento que cautivó a los astrónomos de todo el mundo. Sorprendentemente, el brillo de HM Sge ha persistido durante décadas y aún no se ha atenuado. ¿Cómo es posible?

No solo no ha dejado de brillar

Es un enigma entre las novas. Esta explosión estelar no solo no ha desaparecido con el paso del tiempo, sino que, gracias a nuevas observaciones del telescopio espacial Hubble de la NASA, los científicos han detectado que la que se convirtió en nova en la década de 1970, ahora está aumentando en temperatura.

HM Sagittae, o HM Sge, es lo que se conoce como un sistema simbiótico, en el que una enana blanca se alimenta de una estrella gigante roja compañera. Con este escenario, el material sustraído crea un disco de acreción que orbita alrededor de la enana blanca. Y, si una cantidad excesiva de material del disco cae sobre la enana blanca simultáneamente, la presión y la temperatura ascienden tanto que provocan una explosión termonuclear en la superficie de la enana blanca, lo que hace que, aunque no acabe en una llamativa supernova por no ser suficiente energía, sí que libera la suficiente como para generar una nova; esto es, esta reacción enciende la capa de hidrógeno, lo que da como resultado un aumento repentino y dramático de su brillo, conocido como nova.

Una nova peculiar

Las novas suelen aparecer en sistemas estelares binarios, donde una enana blanca y una estrella compañera orbitan estrechamente entre sí. A diferencia de las supernovas, las novas pueden aumentar su brillo en un factor de varios miles a más de 100.000 veces su luminosidad original pero no alcanzan los niveles extremos de brillo de las supernovas.

Lo llamativo de este caso es que, por lo general, el brillo de una nova es de duración relativamente corta: normalmente entre unos días o semanas antes de desvanecerse de forma gradual. Pero no ocurre así con HM Sagittae. Recientemente, las observaciones muestran que el sistema se ha calentado, pero paradójicamente se ha atenuado un poco.

«En 1975, HM Sge pasó de ser una estrella anodina a algo que todos los astrónomos en el campo estaban mirando, y en algún momento esa ráfaga de actividad se ralentizó», explicó Ravi Sankrit del Instituto Científico del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore y coautor del estudio que recoge la revista The Astrophysical Journal. En 2021, un equipo de científicos utilizó los instrumentos del Hubble y de SOFIA (Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja) -ya retirado-, para ver qué había cambiado con HM Sge en los últimos 30 años en longitudes de onda de luz desde el infrarrojo hasta el ultravioleta (UV).

HM Sagittae no ha seguido las reglas del juego

Lo que contemplaron les sorprendió: los nuevos datos ultravioleta (UV) del Hubble revelaron una fuerte línea de emisión de magnesio altamente ionizado, ausente en espectros anteriores de 1990. Los resultados muestran que la temperatura estimada de la enana blanca y el disco de acreción aumentó de menos de 400.000 grados Fahrenheit en 1989 a más de 450.000 grados Fahrenheit en la actualidad. 

Para que el magnesio fuertemente ionizado exista en gran abundancia, la temperatura de la enana blanca debe haber aumentado en ese tiempo a 250.000 grados Celsius, lo que la colocan en una de las enanas blancas más calientes conocidas.

¿Qué está provocando el aumento de temperatura? Por ahora es un misterio.

Los científicos también apuntan a que la materia que pasa de la gigante roja a la enana blanca contiene mucha agua y polvo y, por ello, se ha creado un peculiar puente de 3.000 millones de kilómetros de largo, en el que la materia se mueve a una velocidad de 45 km/s. Este movimiento tan veloz probablemente sea indicativo del disco de acreción giratorio que rodea a la enana blanca, donde el gas de la estrella gigante se acumula y alimenta la actividad del sistema, pero es una nueva prueba de los complejos que son los procesos en los sistemas estelares binarios. Lo curioso es que la mayoría de las líneas de emisión en el espectro de esta peculiar nova se están debilitando en comparación con los datos de observaciones de 1990, lo que demuestra que el sistema está cambiando y evolucionando de forma progresiva.

“Las estrellas simbióticas como HM Sge son raras en nuestra galaxia, y ser testigo de una explosión similar a una nova es aún más raro. Este evento único es un tesoro para los astrofísicos que abarca décadas”, apuntó Steven R. Goldman, autor principal del trabajo quien presentó también los resultados iniciales de la investigación en la 244ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense que se ha celebrado en Madison, Wisconsin.

Referencias: