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Un equipo de astrofísicos, entre los que interviene una argentina, descubrió la primera estrella hiper veloz eyectada del límite exterior del disco de la Vía Láctea con signos de enriquecimiento químico de una cercana supernova.


Usando el telescopio de 2.2m de ESO, el equipo detectó una estrella masiva (11 veces más masiva que el Sol) moviéndose a 2.2 millones de kilómetros por hora. El tirón gravitacional de la Vía Láctea no es suficiente para mantener a la estrella unida a la galaxia. Así, la estrella escapará al espacio intergaláctico. Semejantes objetos fueron descubiertos en 2005 y sondeos sistemáticos identificaron otros 16 de las llamadas “estrellas hiper-veloces” (HVSs). El consenso general es que se requiere de un agujero negro supermasivo para acelerar estrellas a tan extraordinaria velocidad. Como el centro galáctico hospeda un agujero negro, se piensa que estas HVSs provienen del centro de la Vía Láctea. La estrella HD 271791, como se denomina a la nueva estrella hiper veloz detectada, es diferente.

En trabajos recientes de mediciones de movimiento de la estrella se mostró que no se habría originado en el centro galáctico. Por el contrario, provendría del límite exterior de la galaxia donde no se conoce algún agujero negro supermasivo escondido. Pero debería haber entonces otro mecanismo que pueda eyectar a una estrella al espacio intergaláctico.
De acuerdo a un trabajo en el que participó la Dr. Maria Fernanda Nieva, una científica tucumana de la que los argentinos deben sentirse verdaderamente orgullosos, del Instituto de astrofísica Max Planck en Alemania, la composición química muestra pequeñas pero significativas desviaciones de lo normal. Los signos químicos apuntan a una violenta muerte: elementos que se formaron cuando una estrella masiva muere en una explosión supernova son sobreabundantes en HD 271791.

Los autores investigaron un escenario en el cual la estrella originalmente orbitó a otra estrella aún más masiva. Ocurrió entonces una supernova que alteró al sistema binario y la estrella en cuestión fue eyectada. La eyección de supernova habría “contaminado” la atmósfera de HD 271791 de elementos.

Escenario propuesto para la eyección binaria
a) Sistema inicial: M1 > 55 masas solares y M2 = 11 masas solares (HD 271791)
b)La rápida expansión de la primera y su envoltorio
c) Corto período binario, M1 = 20 masas solares (Estrella Wolf Rayet con poderoso viento solar), junto con M2
d)Explosión supernova/hypernova de M1, formación de agujero negro
e)Interrupción del sistema:HD 271791 es acelerada más allá de la velocidad de escape de la galaxia

Hasta ahora, semejante escenario se dejó de lado para HVSs porque la precursora de supernova es usualmente una estrella super gigante y cualquier compañera debería estar a una gran distancia para orbitar la estrella. Por lo tanto, las velocidades orbitales son bastante modestas. Las estrellas más masivas en la galaxia, sin embargo, finalizan sus vidas como estrellas Wolf-Rayet en vez de como supergigantes. Si la precursora es una Wolf-Rayet, se deja espacio para que una compañera se mueva rápidamente en una órbita cercana de 1 día de período, aproximadamente. Cuando la Wolf-Rayet explotó, su compañera, HD 271791 habría sido liberada a muy alta velocidad. Además, la estrella usó la rotación de la Vía Láctea para finalmente alcanzar la velocidad de escape.

Así, HD 271791, es testigo de la muerte de una estrella muy masiva (más de 55 veces la masa del Sol) que colapsó hace unos 20 millones de años en un agujero negro. Este habría sido un evento verdaderamente espectacular, ya que el colapso de una estrella Wolf-Rayet no necesariamente es acompañado por una explosión supernova ordinaria, se han sugerido como el origen de las más violentas explosiones en el Universo, un estallido de rayos gamma (GRB).

Fuentes y links relacionados

• Hyper-velocity star challenges the Galactic Centre scenario
• HD 271791: An Extreme Supernova Runaway B Star Escaping from the Galaxy
  Norbert Przybilla, M. Fernanda Nieva,Ulrich Heber, y Keith Butler
  The Astrophysical Journal Letters, 684:L103–L106, 10 septiembre 2008

Sobre las imágenes
Imagen de la Vía Láctea, cortesía ESO.
Crédito de las figuras:Mrs. Mayr-Ihbe (MPE/MPA)