Según comunicó el 16 de junio el ‘Observatorio Nacional de Radioastronomía de EE.UU. (NRAO, por sus siglas en inglés)’, esta representación de la estrella se hizo posible debido a los minuciosos datos que habían recabado dos telescopios de la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. instalados en el desierto de Atacama, Chile (ALMA) y las llanuras de San Agustín, en el estado de Nuevo México (Very Large Array, VLA). Antares es una estrella enorme y relativamente fría y los astrónomos estiman que está llegando al final de su vida. El telescopio ALMA la observó de cerca su fotosfera óptica (la capa que le da el contorno visible) en longitudes de onda bastante cortas. A su vez, las longitudes de onda más largas, registradas por el VLA dejan una impresión muy diferente de este objeto celeste y ponen al descubierto su atmósfera.

📡〰️🔴¡La atmósfera de la estrella supergigante roja Antares es 12 veces más grande de lo que se pensaba!
En ondas de radio el VLA de The NRAO y ALMA midieron el tamaño y la temperatura su atmósfera. El mapa más detallado a la fecha⬇️https://t.co/Hhh7RtkkKw pic.twitter.com/PqQYQioUbN

— Observatorio ALMA desde casa📡 (@ALMAObs_esp) June 16, 2020

En la luz visible Antares parece tener un diámetro aproximadamente 700 veces más grande que el Sol, mientras que en ondas de radio, con la atmósfera incluida, se reveló que se trata de un supergigante aún más grande. “El tamaño de una estrella puede variar drásticamente en función de la longitud de ondas a la que se observa”, explicó Eamon O’Gorman, del Instituto de Estudios Avanzados de Dublín (Irlanda). El estudio, publicado el 16 de junio en la revista ‘Astronomy & Astrophysics’, demostró que en las longitudes de onda observadas por el VLA la atmósfera de la supergigante mide casi 12 veces su radio.

La diferencia, según O’Gorman, “se debe a que nuestras mediciones de radio son sensibles a la mayor parte del gas y el plasma de la atmósfera de la estrella, mientras que las observaciones ópticas y ultravioletas realizadas anteriormente eran sensibles únicamente al plasma y al gas muy calientes”. Las mediciones anteriores, afirmó, no tenían en cuenta que “la cromosfera es más bien tibia en términos de temperaturas estelares”.

El coautor del estudio Keiichi Ohnaka, de la Universidad Católica del Norte (Chile), comparó las capas de la atmósfera estelar con “una pintura hecha de muchos puntos de colores que representan distintas temperaturas”. En este cuadro, la mayor parte representa “puntos de gas tibio que los radiotelescopios no pueden detectar, pero también hay puntos fríos que solo los telescopios infrarrojos ven y puntos calientes que solo son captados por los telescopios ultravioletas”. El ‘mapeo’ se hizo posible debido a los avances tecnológicos en materia de interferometría y por el momento es el más detallado que se ha obtenido de una estrella que no sea el Sol.

Eso significa que, a diferencia de la mayoría de las galaxias que se forman gradualmente, la DLA0817g ya estaba en su lugar cuando el universo tenía solo el diez por ciento de su edad actual. “Aunque estudios anteriores insinuaron la existencia de estas primeras galaxias de disco giratorio ricas en gases, gracias al ALMA ahora tenemos evidencia inequívoca de que estas ocurren tan pronto como 1.500 millones de años después del Big Bang”, indicó el autor principal del estudio, Marcel Neeleman, del Instituto de Astronomía Max Planck en Heidelberg (Alemania).

📡🌀Galaxy DLA0817g, the Wolfe Disk, is the most distant rotating disk galaxy ever observed. The unparalleled power of ALMA made it possible to see this galaxy spinning at 170 miles (272 kilometers) per second, similar to our #MilkyWay https://t.co/2yMZp3XqdS#WednesdayWisdom pic.twitter.com/LBf70ZpOXr

— ALMA Observatory at Home📡 (@almaobs) May 20, 2020

Generalmente, las galaxias solo comienzan a mostrar un disco bien formado entre 4.000 y 6.000 millones de años después del Big Bang. Las galaxias masivas crecen debido a múltiples fusiones de galaxias más pequeñas y a acumulaciones calientes de gas. Pero el hallazgo de la DLA0817g, la galaxia de disco giratoria más distante jamás observada, indica que se formó gracias a otros procesos de crecimiento. “Creemos que el Disco de Wolfe ha crecido principalmente a través de la acumulación constante de gas frío.Aun así, una de las preguntas que quedan es cómo ensamblar una masa de gas tan grande mientras se mantiene un disco giratorio relativamente estable”, afirmó el coautor del estudio, J. Xavier Prochaska, de la Universidad de California en Santa Cruz.

Se reveló también que la tasa de formación de estrellas en el Disco de Wolfe, con una masa 72.000 millones de veces la de nuestro Sol, es “al menos diez veces mayor que en nuestra propia galaxia” y el que disco gira a 272 kilómetros por segundo, una velocidad similar a la de nuestra Vía Láctea. “Debe de ser una de las galaxias de disco más productivas del universo temprano”, dijo Prochaska. El Disco de Wolfe fue descubierto por primera vez por ALMA en 2017 cuando examinaban la luz de un quásar. “Cuando nuestras observaciones más recientes con ALMA mostraron sorprendentemente que estaba girando, nos dimos cuenta de que las primeras galaxias de disco giratorio no son tan raras como pensábamos y que debería haber muchas más”, dijo Neeleman.

Investigadores del ‘Observatorio Nacional de Radioastronomía de EE.UU. (NRAO, por sus siglas en inglés)’ utilizaron el telescopio ALMA en Chile para observar 19 discos protoplanetarios (el lugar donde se forman los planetas) alrededor de estrellas binarias y descubrieron “geometrías orbitales sorprendentes”. En el caso de las estrellas binarias, estos discos se conocen como discos circumbinarios.

Así, el estudio sugiere que los discos donde se forman los exoplanetas que orbitan alrededor de dos o más estrellas pueden existir en órbitas desalineadas, lejos del plano orbital primario. “Con nuestro estudio, queríamos aprender más sobre las geometrías típicas de los discos circumbinarios. Los datos de alta resolución del ALMA fueron cruciales para estudiar algunos de los discos circumbinarios más pequeños y débiles hasta ahora”, explicó el astrónomo Ian Czekala, de la Universidad de California en Berkeley.

Good morning! ⛅️

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— NRAO (@TheNRAO) April 12, 2020

Los astrónomos también compararon los datos sobre los discos circumbinarios obtenidos gracias al ALMA con la docena de planetas del tipo Tatooine encontrados anteriormente con el telescopio espacial Kepler. La misión de Kepler ayudó a descubrir planetas alrededor de estrellas binarias que orbitan entre sí en menos de 40 días. Ahora, el equipo descubrió que el grado en que las estrellas binarias y sus discos circumbinarios están desalineados depende en gran medida del período orbital de las estrellas anfitrionas. Cuanto más corto es el período orbital de la estrella binaria, más probable es que aloje un disco en línea con su órbita. Sin embargo, las estrellas binarias con períodos orbitales superiores a un mes suelen tener discos desalineados.

En otras palabras, el recorrido orbital de los dos soles binarios puede deformar su disco circumbinario externo para que adquiera órbitas desalineadas. Ahora los científicos tienen como objetivo descubrir por qué existe esa correlación tan fuerte entre la alineación del disco y el período orbital de las estrellas y “tratar de comprender cómo los discos deformados o inclinados afectan” la formación de los planetas en estos sistemas de estrellas múltiples.

En el video, basado en estudios anteriores de la explosión, se aprecian los restos que quedan de SN 1987A con colores diferentes que señalan la concentración de distintos compuestos químicos en el “nido de polvo y moléculas”, al que los científicos también se refieren con la expresión “la fábrica de polvo”.

Knots of new molecules in heart of exploded star from NRAO Outreach on Vimeo.

A lo largo de las últimas décadas los científicos vienen observando restos de estrellas explotadas, lo que les ha permitido conocer nuevos y sorprendentes detalles sobre la muerte de las estrellas. En concreto sobre cómo los átomos de estos objetos cósmicos, por ejemplo, los de carbono, oxígeno y nitrógeno, se derraman en el espacio y forman nuevas moléculas, explican los investigadores, de tal forma que estas partículas microscópicas “pueden encontrar su camino hacia futuras generaciones de estrellas y planetas”.

Según los investigadores, el video puede “proporcionar nuevas perspectivas sobre la relación entre los remanentes de una nueva supernova y su galaxia”, así como sobre “las inestabilidades físicas dentro de una supernova”, lo que podría resultar “clave para la evolución de las galaxias”.