Estrellas supergigantes en Andrómeda_Cydale y Arias ()

Descubrimiento de las primeras estrellas supergigantes B[e] en Andrómeda
Utilizando el telescopio de 8 metros de diámetro de Gemini Norte (Hawaii) un grupo de
investigadores de Argentina, República Checa y Brasil han logrado identificar y clasificar, por
primera vez, dos estrellas supergigantes del tipo B[e] en la galaxia Andrómeda. Esta galaxia,
conocida también como Messier 31 o M 31, pertenece al Grupo Local y está ubicada a 2,5 millones
de años luz de distancia.
El grupo de investigadores forma parte de un convenio de cooperación internacional firmado entre
nuestro país y la República Checa, por intermedio del Ministerio de Ciencia, Tecnología e
Innovación Productiva. Este descubrimiento fue publicado en la revista Astrophysical Journal
Letters por las Dras. Michaela Kraus y Mary Oksala de la Akademie ved Ceske Republiky, las
Dras. Lydia Cidale y María Laura Arias del Instituto de Astrofísica de La Plata (CONICET) y la
Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas (UNLP), y el Dr. Marcelo Borges Fernandes del
Observatorio Nacional de Rio de Janeiro de Brasil.
Las supergigantes B[e] son estrellas azules muy luminosas y de gran masa. Estos objetos se
caracterizan por presentar un disco o anillo ecuatorial, formado por átomos, moléculas y polvo,
orbitando a su alrededor. Además, expulsan materia en forma constante por las regiones polares (a
modo de “jets”). Este fenómeno transcurre durante una fase muy corta dentro de la evolución o
vida de una estrella, y se supone que las supergigantes B[e] serían los precursores de las
supernovas de tipo II. Un ejemplo destacado fue la espectacular explosión de la supernova 1987A
(figura 1), que provocó la expulsión de las capas externas de la estrella generando poderosas
ondas de choque, y que tuvo su origen en una supergigante azul. Esta identificación fue inesperada
pues, en ese momento, las supergigantes azules no eran consideradas como posibles precursoras de
supernovas, de acuerdo a los modelos existentes de evolución estelar.
Figura 1: Supernova 1987A observada en la Nube Mayor de Magallanes, Creditos: George Sonneborn
(Goddard Space Flight Center), Jason Pun (NOAO), el grupo de trabajo STIS Instrument Definition, y
NASA/ESA
¿Cómo se identificaron las supergigantes B[e] en la galaxia de Andrómeda? Las estrellas
supergigantes B[e] suelen confundirse con otros objetos muy luminosos como son las Variables
Luminosas Azules. El uso de técnicas espectroscópicas infrarrojas, accesibles con instrumentos
como GNIRS del Observatorio Gemini Norte, han permitido detectar una estructura anular
formada por monóxido de carbono (12CO) que puede estar presente en la fase B[e] o en objetos en
formación, pero que no se observa en la etapa de las Variables Luminosas Azules. A partir del
modelado de las bandas moleculares de CO ha sido posible determinar la presencia de una
importante cantidad de moléculas formadas con el isótopo 13 de carbono ( 13CO, ver figura 2). Este
isótopo es un indicador importante del estado evolutivo del material. La presencia de una cantidad
significativa de 13CO da evidencias de que el material eyectado por la estrella ha sido generado en
su interior como resultado de reacciones termonucleares. Por lo tanto, su presencia sugiere que se
están observando objetos más evolucionados y luminosos, los que se corresponden con
supergigantes B[e] azules.
Figura 2: Espectros infrarrojos obtenidos con GEMINI/GNIRS (en negro) mostrando las bandas
moleculares de 12CO y 13CO y líneas de H de la serie de Pfund. El modelo teórico ajustado a las
observaciones se muestra en rojo. Figura publicada por Kraus M. y colaboradores en Astrophysical
Journal Letters, 780, L10, 2014.
Las supergigantes B[e] son objetos muy luminosos y pueden ser observados en otras galaxias. Sin
embargo, son objetos muy raros y en nuestra galaxia (la Vía Láctea) se conocen, en la actualidad,
sólo 15 ejemplares. Otros 11 han sido reportados en las Nubes de Magallanes, dos galaxias
satélites de la Vía Láctea con una composicion química más pobre que la nuestra. Por otra
parte,.Andrómeda presenta una abundancia de elementos químicos pesados mayor que la de
nuestra galaxia. El hecho de encontrar dos supergigantes B[e] en M 31, abre nuevas puertas para
estudiar la evolución de estos objetos en entornos con distintas abundancias químicas.