Estudio sobre la pérdida de masa episódica en estrellas masivas
La evolución de las estrellas masivas gira en torno a su capacidad para desprender capas de hidrógeno de sus capas externas —o envolturas—. A veces, estas estrellas experimentan episodios violentos de pérdida de masa, durante los cuales expulsan partes de sus capas externas en ráfagas irregulares. Esta pérdida de masa episódica puede alterar y moldear el destino de las estrellas masivas, aunque en la actualidad se desconoce. «La pérdida de masa episódica en estrellas masivas podría deberse a procesos que ocurren en estrellas individuales al final de su vida, cuando se vuelven inestables, o a interacciones de estrellas en sistemas binarios, como transferencia de masa o fusiones», señala Alceste Bonanos, directora de investigación del Observatorio Nacional de Atenas. En el proyecto ASSESS, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, Bonanos y sus colegas investigaron los procesos de pérdida de masa episódica que se producen en estrellas individuales, en particular en estrellas masivas en fase de supergigante roja, las etapas finales de combustión nuclear durante las cuales las estrellas aumentan de luminosidad y tamaño. ASSESS se refirió a dos explicaciones de estos sucesos extraídas de publicaciones científicas: que las altas luminosidades pueden impulsar erupciones violentas que expulsan las capas externas de la estrella; o que las pulsaciones en tales estrellas pueden llegar a ser muy fuertes, eliminando las capas externas e impulsando un superviento presupernova durante los últimos mil años antes de que explote. Los resultados del proyecto pueden ayudarnos a comprender la evolución del universo primitivo, ya que las explosiones de supernovas proporcionan las «semillas» de los agujeros negros y enriquecen el medio interestelar para formar las estrellas y galaxias que observamos hoy en día. «Es absolutamente necesario incluir las nuevas tasas de pérdida de masa de las supergigantes rojas que hemos obtenido, así como la pérdida de masa episódica en los códigos de evolución estelar de las estrellas masivas, para hacer predicciones fiables sobre sus etapas finales de evolución y las condiciones en las que explotan», explica Bonanos.
Estudio de estrellas masivas evolucionadas
El equipo llevó a cabo un estudio de estrellas masivas evolucionadas, que consistió en tomar muestras de unas doscientas estrellas evolucionadas, principalmente supergigantes rojas, utilizando algunos de los mayores telescopios del mundo. Los investigadores descubrieron que entre el 10 y el 15 % de sus supergigantes rojas presentan una variabilidad sustancial en sus tipos espectrales, lo que evidencia una pérdida de masa episódica y proporciona una estimación de la tasa de ocurrencia.
Llevar el aprendizaje automático a las estrellas
Utilizando técnicas de aprendizaje automático, desarrollaron un método para seleccionar estrellas masivas evolucionadas de interés de forma más eficiente. «Tal metodología no existía previamente y es crucial para avanzar en nuestro conocimiento de la pérdida de masa episódica», añade Bonanos, cuyo equipo publicará en breve los resultados de aplicar esta técnica a un millón de estrellas de unas veinticinco galaxias cercanas. También han medido por primera vez con precisión los índices de pérdida de masa, utilizando la mayor muestra de supergigantes rojas de las Nubes de Magallanes, lo que allana el camino para comprender la física que rige estos estados evolutivos extremos. Asimismo, descubrieron que WOH G64, una supergigante roja de la Gran Nube de Magallanes que ostenta la mayor luminosidad y tasa de pérdida de masa, experimentó en 2013-2014 una transición a azul nunca antes vista.
Seguimiento de la evolución de las estrellas masivas
Bonanos tiene previsto investigar la pérdida de masa episódica durante la fase de supergigante roja y, en particular, en las supergigantes rojas extremas, ahora que en ASSESS se ha revelado lo importante que es esta etapa en la evolución de una estrella masiva. «He solicitado financiación nacional aquí en Grecia y espero seguir contribuyendo a un equipo de investigación y aportar información nueva sobre los fenómenos que ocurren en estas estrellas espectaculares», afirma.
Palabras clave
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