Esta estrella extrema podría tener enormes maremotos

En una estrella de la Gran Nube de Magallanes, enormes maremotos de plasma podrían chocar repetidamente contra su superficie mientras la gravedad de una estrella compañera más pequeña tira de la estrella más grande (ilustrado).

Melissa Weiss/CfA

Por Liz Kruesi

21 de agosto de 2023 a las 9:00 am

Al igual que las olas del océano rompiendo en una playa de arena, enormes olas de plasma pueden estrellarse contra la superficie de una estrella masiva.

La estrella es parte de un par, estirada y atraída por la gravedad de su compañera. Ese tira y afloja gravitacional hace que el brillo de la estrella cambie drástica y rítmicamente. Ahora, una simulación por computadora sugiere que este latido constante de la luz estelar es causado por maremotos gigantes que ondulan y rompen en la superficie de la estrella, informan los investigadores el 10 de agosto en Nature Astronomy. La altura de las olas podría ser hasta tres veces el diámetro del sol.

"Es bastante raro ver en acción estos momentos realmente dramáticos pero transformadores", dice el astrofísico Morgan MacLeod del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts.

El sistema estelar, denominado MACHO 80.7443.1718, se encuentra a unos 160.000 años luz de la Tierra en la Gran Nube de Magallanes. Alberga una estrella visible que tiene 35 veces la masa del sol y otra estrella invisible de al menos 10 masas solares. Aproximadamente una vez al mes, mientras se orbitan entre sí, pasan lo suficientemente cerca como para que las fuerzas gravitacionales provoquen mareas en las superficies de ambas estrellas, sospechan los científicos, de manera muy similar a la forma en que la luna tira de los océanos de la Tierra (SN: 5/4/11).

Sin embargo, en las estrellas ese tirón sería sustancialmente más extremo. "En lugar de tener unos pocos metros de altura, [la marea] puede tener un 10 por ciento del diámetro de la estrella" visible, dice el astrofísico Jim Fuller de Caltech, que no participó en el estudio. En una estrella tan grande como la estrella visible, aproximadamente 24 veces más ancha que el Sol, eso corresponde a un maremoto de aproximadamente 3,3 millones de kilómetros de altura.

El nuevo estudio, dice Fuller, "muestra cuán complicada e interesante se vuelve la dinámica cuando tienes un sistema extremo como este".

Los astrónomos no pueden ver las formas de estas estrellas a través de un telescopio, pero pueden rastrear cómo cambia la luz de la estrella más brillante con el tiempo. Mientras que el brillo de la mayoría de las “estrellas latidos” conocidas cambia aproximadamente una décima por ciento, el brillo de este sistema cambia un 20 por ciento.

Aproximadamente una vez al mes, dos estrellas a unos 160.000 años luz de distancia de la Tierra pasan lo suficientemente cerca una de la otra como para que las fuerzas gravitacionales aumenten las mareas en el plasma en las superficies de ambas estrellas. Una simulación por computadora (en la imagen) sugiere que el tira y afloja gravitacional genera enormes mareas en el plasma en la superficie de la estrella más grande.

MacLeod quería saber cómo la dinámica de este sistema estelar conduce a esos cambios visibles. Así que él y el astrónomo de Harvard Avi Loeb simularon cómo se mueve el plasma sobre y entre estas estrellas mientras orbitan entre sí.

Las ondas pueden llegar a ser lo suficientemente grandes como para romperse y chocar contra la superficie de la estrella más brillante, sugiere el estudio. Cuando una ola del océano está lejos de la costa, es una ola ondulante. Pero a medida que se acerca a la costa, se eleva y colapsa sobre sí mismo. “Aquí está ocurriendo algo parecido a un paralelo”, afirma MacLeod. La parte superior de la ola se inclina, “se desfasa con la parte inferior, se dobla sobre sí misma y se estrella”.

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Después de estrellarse contra la superficie estelar, dice, “los desechos que se desprenden pasan a esta atmósfera alrededor de la estrella”, como el oleaje espumoso que queda en una playa. Cuando las olas chocan, se pierde energía. Ese choque, sugiere el estudio, hace que las órbitas de las estrellas se reduzcan, lo que significa que eventualmente estas estrellas podrían colisionar y posiblemente fusionarse.

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M. MacLeod y A. Loeb. Olas rompientes en la superficie de la estrella del latido MACHO 80.7443.1718. Astronomía de la naturaleza. Publicado en línea el 10 de agosto de 2023. doi: 10.1038/s41550-023-02036-3.

Liz Kruesi es una periodista científica independiente que se centra en la astronomía. Tiene su sede en Colorado.

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