Los astrónomos presentan en una nueva investigación una explicación a las fascinantes formas de las nebulosas planetarias basándose en un extraordinario conjunto de observaciones de vientos estelares alrededor de estrellas envejecidas, según publican en la revista ‘Science’.
Contrariamente al consenso común, el equipo descubrió que los vientos estelares no son esféricos sino que tienen una forma similar a la de las nebulosas planetarias.
El equipo concluye que la interacción con una estrella o exoplaneta acompañante da forma tanto a los vientos estelares como a las nebulosas planetarias.
Las estrellas moribundas crecen y enfrían para convertirse eventualmente en gigantes rojas. Producen vientos estelares, flujos de partículas que la estrella expulsa, lo que hace que pierdan masa.
Debido a la falta de observaciones detalladas, los astrónomos siempre han asumido que estos vientos son esféricos, como las estrellas que rodean. A medida que la estrella evoluciona, se calienta de nuevo y la radiación estelar hace que las capas expulsadas de material estelar en expansión brillen, formando una nebulosa planetaria.
Durante siglos, los astrónomos desconocieron la extraordinaria variedad de formas coloridas de nebulosas planetarias que se habían observado. Todas las nebulosas parecen tener una cierta simetría, pero casi nunca son redondas.
«El Sol, que finalmente se convertirá en un gigante rojo, es tan redondo como una bola de billar, así que nos preguntamos: ¿cómo puede una estrella así producir todas estas formas diferentes?», explica la autora correspondiente Leen Decin, de la Universidad KU Leuven.
Su equipo observó vientos estelares alrededor de estrellas gigantes rojas frías con el Observatorio ALMA, en Chile, el radiotelescopio más grande del mundo.
Por primera vez, reunieron una colección grande y detallada de observaciones, cada una de ellas realizada utilizando exactamente el mismo método. Esto fue crucial para poder comparar directamente los datos y excluir sesgos.
Lo que vieron los astrónomos los sorprendió. «Notamos que estos vientos son cualquier cosa menos simétricos o redondos –señala la profesora Decin–. Algunas de ellas son en realidad bastante similares en forma a las nebulosas planetarias».
Los astrónomos pudieron incluso identificar diferentes categorías de formas. «Algunos vientos estelares tenían forma de disco, otros contenían espirales, y en un tercer grupo, identificamos conos», señalan.
Esto es una clara indicación de que las formas no fueron creadas al azar. El equipo se dio cuenta de que otras estrellas de baja masa o incluso planetas pesados en la vecindad de la estrella moribunda estaban causando los diferentes patrones.
Estas compañeras son demasiado pequeñas y débiles para detectarlas directamente. «Al igual que una cuchara que remueve una taza de café con un poco de leche puede crear un patrón espiral, el compañero succiona material hacia él mientras gira alrededor de la estrella y da forma al viento estelar», explica Decin.
El equipo puso esta teoría en modelos, y de hecho la forma de los vientos estelares puede ser explicada por los compañeros que los rodean, y la velocidad a la que la fría estrella evolucionada está perdiendo su masa debido al viento estelar es un parámetro importante.
Decin asegura: «Todas nuestras observaciones pueden ser explicadas por el hecho de que las estrellas tienen una compañera». Hasta ahora, los cálculos sobre la evolución de las estrellas se basaban en la suposición de que las estrellas envejecidas similares al Sol tienen vientos estelares esféricos. «Nuestros hallazgos cambian mucho –prosigue–. Dado que la complejidad de los vientos estelares no se tuvo en cuenta en el pasado, cualquier estimación previa de la tasa de pérdida de masa de las estrellas viejas podría estar equivocada hasta en un factor de 10».
El equipo ahora está haciendo más investigaciones para ver cómo esto podría afectar los cálculos de otras características cruciales de la evolución estelar y galáctica. El estudio también ayuda a imaginar cómo se verá el Sol cuando muera en 7.000 millones de años.
«Júpiter o incluso Saturno, debido a que tienen una masa tan grande, van a influir en si el Sol pasa sus últimos milenios en el corazón de una espiral, una mariposa o cualquiera de las otras formas fascinantes que vemos en las nebulosas planetarias hoy –señala Decin–. Nuestros cálculos ahora indican que se formará una espiral débil en el viento estelar del viejo Sol moribundo».
«Estábamos muy emocionados cuando exploramos las primeras imágenes –recuerda el coautor Miguel Montargès, también del KU Leuven–. Cada estrella, que antes era solo un número, se convirtió en un individuo por sí misma. Ahora, para nosotros, tienen su propia identidad. Esta es la magia de tener observaciones de alta precisión: las estrellas ya no son solo puntos».
