Astrónomos estadounienses han observado la nova más rápida jamás registrada, un evento cósmico inusual cuyo protagonista fue una estrella aún más inusual.
Mientras la estudian, pueden encontrar respuestas no solo a los muchos rasgos desconcertantes de la nova, sino también a preguntas más amplias sobre la química de nuestro sistema solar, la muerte de las estrellas y la evolución del universo.
Una nova es una explosión repentina de luz brillante de un sistema de dos estrellas. Cada nova es creada por una enana blanca, el núcleo sobrante muy denso de una estrella, y una estrella compañera cercana. Con el tiempo, la enana blanca extrae materia de su compañero, que cae sobre la enana blanca. La enana blanca calienta este material, provocando una reacción descontrolada que libera una explosión de energía. La explosión dispara la materia a altas velocidades, que observamos como luz visible.
La nova brillante generalmente se desvanece en un par de semanas o más. El 12 de junio de 2021, el nova V1674 Hércules estalló con tanta fuerza que fue visible a simple vista, pero en poco más de un día volvió a ser débil. Era como si alguien encendiera y apagara una linterna.
«Fue solo alrededor de un día, y la nova más rápida anterior fue una que estudiamos en 1991, V838 Herculis, que disminuyó en aproximadamente dos o tres días», dice en un comunicado Sumner Starrfield, astrofísico de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU (Arizona State University), que dirigó la investigación.
Mientras el mundo de la astronomía observaba al Hércules V1674, otros investigadores descubrieron que su velocidad no era su única característica inusual. La luz y la energía que emite también pulsan como el sonido de una campana reverberante.
Cada 501 segundos, hay un bamboleo que los observadores pueden ver tanto en las ondas de luz visible como en los rayos X. Un año después de su explosión, la nova todavía muestra este bamboleo, y parece que ha estado ocurriendo durante más tiempo. Starrfield y sus colegas continuaron estudiando esta peculiaridad.
«Lo más inusual es que esta oscilación se vio antes del estallido, pero también fue evidente cuando la nova era unas 10 magnitudes más brillante», dice el coautor Mark Wagner, profesor de la Universidad de Ohio State, quien también es el jefe de ciencia en el Observatorio del Gran Telescopio Binocular que se utiliza para observar la nova. «Un misterio con el que la gente está tratando de lidiar es qué está impulsando esta periodicidad que vería en ese rango de brillo en el sistema».
El equipo también notó algo extraño mientras monitoreaba la materia expulsada por la explosión de la nova: algún tipo de viento, que puede depender de las posiciones de la enana blanca y su estrella compañera, está dando forma al flujo de material hacia el espacio que rodea el sistema.
Aunque la nova más rápida es (literalmente) llamativa, la razón por la que vale la pena estudiarla más a fondo es que las novas pueden brindarnos información importante sobre nuestro sistema solar e incluso sobre el universo en su conjunto.
Una enana blanca recolecta y altera la materia, luego sazona el espacio circundante con material nuevo durante una explosión de nova. Es una parte importante del ciclo de la materia en el espacio. Los materiales expulsados por las novas eventualmente formarán nuevos sistemas estelares. Tales eventos también ayudaron a formar nuestro sistema solar, asegurando que la Tierra sea más que un trozo de carbono.
«Siempre estamos tratando de averiguar cómo se formó el sistema solar, de dónde provienen los elementos químicos del sistema solar», dice Starrfield. «Una de las cosas que vamos a aprender de esta nova es, por ejemplo, cuánto litio produjo esta explosión. Ahora estamos bastante seguros de que se produjo una fracción significativa del litio que tenemos en la Tierra por este tipo de explosiones».
A veces, una estrella enana blanca no pierde toda la materia acumulada durante la explosión de una nova, por lo que con cada ciclo gana masa. Esto eventualmente la volvería inestable, y la enana blanca podría generar una supernova tipo 1a, que es uno de los eventos más brillantes del universo. Cada supernova de tipo 1a alcanza el mismo nivel de brillo, por lo que se conocen como velas estándar.
«Las velas estándar son tan brillantes que podemos verlas a grandes distancias en todo el universo. Al observar cómo cambia el brillo de la luz, podemos hacer preguntas sobre cómo se acelera el universo o sobre la estructura tridimensional general del universo», dice el coautor Charles Woodward, profesor de la Universidad de Minnesota. «Esta es una de las razones interesantes por las que estudiamos algunos de estos sistemas».
Además, las novas pueden darnos más información sobre cómo evolucionan las estrellas en los sistemas binarios hasta su muerte, un proceso que no se comprende bien. También actúan como laboratorios vivientes donde los científicos pueden ver la física nuclear en acción y probar conceptos teóricos.
La nova tomó por sorpresa al mundo de la astronomía. No estaba en el radar de los científicos hasta que un astrónomo aficionado de Japón, Seidji Ueda, lo descubrió y lo informó.
Los científicos ciudadanos juegan un papel cada vez más importante en el campo de la astronomía, al igual que la tecnología moderna. Aunque ahora es demasiado débil para que la vean otros tipos de telescopios, el equipo aún puede monitorear la nova, gracias a la amplia apertura del Gran Telescopio Binocular y al resto del equipo de su observatorio, incluido su par de espectrógrafos dobles multiobjeto y excepcional Espectrógrafo de alta resolución PEPSI.
Planean investigar la causa del estallido y los procesos que lo condujeron, la razón de su declive récord, las fuerzas detrás del viento observado y la causa de su brillo pulsante.
