Lejos de casa

Por Paula Benaglia*

Se denominan “fugitivas” porque se deduce que se han escapado del lugar en el cual se originaron. En muchos casos, si se reproduce la trayectoria de la estrella desde el momento en que se supone que se formó, hasta el momento de la medición de la velocidad, se encuentra que han partido desde aglomeraciones muy lejanas de su posición actual. Algo las ha ‘pateado’ (textualmente, ‘kick’ en inglés).

Lo cierto es que más de la mitad de las estrellas, en especial las de mayor masa, se forman en sistemas binarios o múltiples. Y hay regiones con muy alta densidad de sistemas estelares, por lo que se producen interacciones al pasar unas cerca de otras, en sus movimientos orbitales. Como resultado de estos “encuentros cercanos” algunos de estos astros se aceleran por la fuerza de atracción gravitacional al acercarse a otros, tanto que el sistema binario puede romperse, y la estrella de menor masa sale expelida a mayor velocidad.

A su paso, la fugitiva va barriendo material interestelar y lo va juntando, como hace la proa de un barco con la espuma del mar. Si se mueve a una velocidad mayor que la del sonido en el medio, se producen ondas de choque, como sucede también cuando un avión supera la velocidad del sonido en el aire. De ahí el nombre que se les dio a las estructuras formadas por el material apilado: “bow shocks” estelares, cuya traducción literal sería “choque de proa”.

La radiación producida por las estrellas calienta el medio interestelar, que está formado por gases y polvo (como grafitos y silicatos). El polvo a alta temperatura re-radía en ondas infrarrojas, enfriándose. En los últimos años ha habido una proliferación de publicaciones de relevamientos realizados con telescopios espaciales infrarrojos, con muchísimo detalle (aumento y sensibilidad), los cuales descubrieron “bow shocks” brillantes.

La estrella zeta Ophiuchi es causante de ondas de choque. En comparación con el sol es aproximadamente 400 veces más grande e irradia 5 veces más temperatura superficial.

La propia estrella, si es muy caliente y masiva, pierde material de sus capas más externas, en lo que se llama viento estelar. Dos medios con características muy diferentes se ponen en contacto: el viento estelar, y el medio apilado.

En 2010, junto con colegas del equipo del Grupo de Astrofísica y Josep Martí de la Universidad de Jaén, detectamos, por primera vez, evidencia de aceleración de partículas a velocidades cercanas a las de la luz, en el bowshock de una fugitiva. Ese descubrimiento dio lugar a una nueva línea de investigación dentro del grupo.

Maria del Valle y Gustavo Romero publicaron en 2012 un modelo preliminar de la producción de energía en todo el espectro electromagnético. A partir de los análisis de imágenes infrarrojas de relevamientos de gran parte del cielo, hacia todas las estrellas masivas fugitivas más cercanas (hasta unos 10000 años luz) hemos construido con Cintia Peri el catálogo de “bow shocks” estelares, por Peri et al. (2012) (llamado, por sus siglas en inglés, E-BOSS). Los trabajos de Peri y del Valle son una parte muy importante de sus tesis doctorales, en curso.

Hoy se está terminando de completar el catálogo E-BOSS, haciendo estudios estadísticos de los resultados, confeccionando modelos de formación de las estructuras, mejorando modelos de producción de energía. Y se planifican y llevan a cabo campañas observacionales para buscar evidencia de la existencia de partículas relativistas (es decir, con velocidades cercanas a la de la luz), en los distintos rangos del espectro. En especial, en radioondas, rayos X y rayos gamma. Una motivación adicional al trabajo es deducir si estos objetos pueden ser las contrapartes de cientos de fuentes de altas energías no identificadas que han sido publicadas en el último par de años.

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En la reunión mundial 2013 sobre Estrellas Masivas, que tuvo lugar a principios de junio en Rodas, Grecia, además de apreciarse la belleza del lugar, se presentaron los últimos trabajos sobre bowshocks y estrellas fugitivas. Éstos mostraron, fundamentalmente, los avances en los modelos de producción de fugitivas, cómo se analiza la emisión en infrarrojo, y qué puede observarse a las energías más altas.