a Mejor Imagen de la Superficie y la Atmósfera de una Estrella

24.08.17.- Utilizando el interferómetro del VLT (VLTI, Very Large Telescope Interferometer) de ESO, un equipo de astrónomos ha construido la imagen más detallada de una estrella obtenida hasta la fecha —la estrella supergigante roja Antares—. También han realizado el primer mapa de las velocidades del material en la atmósfera de una estrella que no es el Sol, revelando inesperadas turbulencias en la enorme y extendida atmósfera de Antares. Los resultados fueron publicados en la revista Nature.

A simple vista, la famosa y brillante estrella Antares refulge en fuertes tonos rojo en el corazón de la constelación de Escorpio (el escorpión). Es una enorme estrella supergigante roja, relativamente fría y en las últimas etapas de su vida, camino de convertirse en una supernova.

Ahora, un equipo de astrónomos, dirigido por Keiichi Ohnaka, de la Universidad Católica del Norte (Chile), ha utilizado el VLTI (el interferómetro del VLT, Very Large Telescope de ESO), instalado en el Observatorio Paranal, en Chile, para mapear la superficie de Antares y medir los movimientos del material superficial. Es (sin contar a nuestro Sol) la mejor imagen de la superficie y la atmósfera de una estrella que se haya obtenido hasta ahora.

El VLTI es una instalación única que puede combinar la luz de hasta cuatro telescopios, ya sean las Unidades de Telescopio de 8,2 metros o los Telescopios Auxiliares, más pequeños, para crear un telescopio virtual, equivalente a un solo espejo de hasta 200 metros. Esto permite resolver detalles finos más allá de lo que puede verse con un único telescopio.

"Durante la última mitad del siglo, ha sido complicado saber cómo pierden su masa de una forma tan rápida estrellas que, como Antares, están en la fase final de su evolución", afirmó Keiichi Ohnaka, quien también es el autor principal del artículo. "El VLTI es la única instalación que podía permitirnos medir directamente los movimientos del gas en la atmósfera de Antares, un paso crucial para aclarar este problema. El próximo desafío es identificar qué es lo que está impulsando los movimientos turbulentos".

Con los nuevos resultados, el equipo ha creado el primer mapa de dos dimensiones de la velocidad de la atmósfera de una estrella que no es el Sol. Lo hicieron utilizando el VLTI con tres de los Telescopios Auxiliares y un instrumento llamado AMBER para hacer imágenes individuales de la superficie de Antares sobre un rango pequeño de longitudes de onda infrarrojas. Luego, el equipo utilizó estos datos para calcular la diferencia entre la velocidad de los gases atmosféricos en diferentes posiciones en la estrella y la velocidad media de toda la estrella. Esto dio lugar a un mapa de la velocidad relativa de los gases atmosféricos a través de todo el disco de Antares: el primero jamás creado para una estrella que no fuera el Sol.

Los astrónomos detectaron gas turbulento y de baja densidad mucho más alejado de la estrella que lo predicho y concluyeron que el movimiento no podría ser resultado de la convección, la cual transfiere radiación desde el núcleo hacia la atmósfera exterior de muchas estrellas. Entienden que, para explicar estos movimientos en la atmósfera extendida de supergiantes rojas como Antares, sería necesario un proceso nuevo y actualmente desconocido.

"En el futuro, esta técnica de observación se puede aplicar a diferentes tipos de estrellas para estudiar sus superficies y atmósferas con un detalle sin precedentes. Hasta ahora, esto se había limitado solo al Sol", concluye Ohnaka. “Nuestro trabajo lleva a la astrofísica estelar a una nueva dimensión y abre una ventana completamente nueva para observar estrellas”.

Visión reconstruida del VLTI de la superficie de Antares. Image Credit: ESO/K. Ohnaka