Los astrónomos descubren que el jet de plasma de M87 está provocando novas         

Por: Scott Alan Johnston, Universe Today.

09 de octubre de 2023.

El chorro de plasma que emerge del núcleo galáctico de M87. Crédito: NASA/STScI/AURA.

Como la mayoría de las galaxias, M87 alberga regularmente un puñado de explosiones estelares llamadas novas, cada una de las cuales es el resultado de una estrella que roba material de una vecina. M87 también presenta un enorme jet de plasma que sale disparado hacia el espacio profundo desde el núcleo galáctico. Estos fenómenos: el jet y las novas, son sucesos astronómicos no relacionados, o al menos eso creían los científicos. Pero los astrónomos descubrieron recientemente que las novas en M87 parecen estar inusualmente alineadas a lo largo del chorro de plasma, en lugar de dispersarse aleatoriamente por toda la galaxia. ¿El jet está provocando de alguna manera explosiones de nova?

Podría serlo, pero el misterio es: ¿cómo? Utilizando datos de dos estudios separados realizados por el Telescopio Espacial Hubble, un equipo de astrónomos confirmó la presencia de 135 novas dentro de M87, y parecen ocurrir con una frecuencia inesperada en la trayectoria del chorro. "La probabilidad de que esta distribución se haya producido por casualidad es del orden del 0,3%", escribió el equipo en un comunicado preimpreso de su artículo en arXiv. Por el momento, no está claro si esta situación es exclusiva de M87 o si se trata de un efecto común de los chorros galácticos.

Hasta el momento, no se ha observado ninguna otra galaxia con chorros con suficiente sensibilidad o frecuencia para producir muestras de novas lo suficientemente grandes como para comprobar si la supuesta conexión nova-chorro de M87 es ubicua, rara o espuria, dijeron los científicos. De acuerdo a los modelos actuales, as novas son causadas por explosiones en la superficie de estrellas enanas blancas. Para que se produzca una nova, la enana blanca debe estar en un par binario y estar lo suficientemente cerca de su estrella compañera para acumular material de ella. A diferencia de una supernova, una nova no destruye completamente a la enana blanca, y en la misma estrella pueden producirse múltiples novas a lo largo del tiempo a medida que se roba cada vez más material de su compañera.

Mientras tanto, el chorro galáctico de M87 es impulsado por el agujero negro en el centro de la galaxia, que, dicho sea de paso, fue el primer agujero negro jamás fotografiado por los astrónomos en 2019. A medida que el material gira en espiral hacia el agujero trasero, se forma un disco de acreción a su alrededor y poderosos campos magnéticos canalizan una intensa radiación hacia afuera, lo que hace que sea expulsada a velocidades relativistas, viajando casi 5.000 años luz hacia el espacio profundo.

Producto de la investigación, se tienen dos hipótesis sobre cómo el jet podría provocar novas; una explicación simple es que la radiación del chorro está calentando las estrellas donantes en su camino, aumentando la transferencia de masa a sus compañeras enanas blancas y desencadenando una fuga termonuclear. Tal calentamiento haría que las novas fueran más frecuentes. Desafortunadamente, las matemáticas de esta hipótesis no coinciden. Por muy poderosa que sea la radiación del chorro, las estrellas son demasiado pequeñas y las distancias demasiado grandes para que tenga mucha influencia. Probablemente es muy posible descartar esta respuesta, ya que el efecto es demasiado débil en "órdenes de magnitud".

Otra sugerencia es que el chorro está provocando la formación de estrellas: más estrellas significa más binarias, lo que apuntaría a mayor cantidad de novas. Pero también hay un problema con esta explicación, en este escenario, también se esperaría ver un aumento similar en la formación de estrellas a lo largo del "contrajet" de la galaxia, y eso no está respaldado por la evidencia. Hay un par de ideas más que están considerando pero que aún no han probado adecuadamente. Quizás, por ejemplo, las ondas de choque del jet estén juntando gas y polvo a medida que se mueve a través de la galaxia, formando nubes de medio interestelar. Cuando una de estas nubes llega a un sistema estelar binario, aumentaría la tasa de acumulación de material, desencadenando una nova. De manera similar, una onda de choque también podría calentar una estrella (de manera más efectiva que la radiación por sí sola), aumentando la tasa de transferencia de masa.

A pesar de las conjeturas propuestas, los astrónomos han logrado establecer de forma firme que hay una mayor frecuencia de novas a lo largo de la trayectoria del jet de plasma de M87 y el origen de esta mayor frecuencia sigue siendo motivo de investigación.

Fuente:

https://phys.org/news/2023-10-astronomers-m87-jet-triggering-novae.html