Astrónomos y astrónomas de Argentina lograron medir la masa de una de las estrellas más masivas de la Vía Láctea

“Fue un guiño de la naturaleza”, expresa Roberto Gamen, investigador del CONICET en el Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP, CONICET-UNLP), para definir el suceso que le permitió, junto a un grupo de expertos y expertas de Argentina residentes en Chile, calcular la masa de una de las estrellas más masivas de la Vía Láctea. La definición tiene que ver con la particular configuración del sistema binario WR21a, un par de estrellas que orbitan juntas en torno a un mismo centro de masa y que fueron las protagonistas del hallazgo publicado en la revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

“Su órbita es muy excéntrica, esto hace que la distancia entre ambos objetos varíe mucho. Cuando están más próximas entre sí la separación es cinco veces menor a la que presentan cuando están más alejadas. Pero lo más curioso es que, en base a datos extremadamente precisos obtenidos por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS, por sus siglas en inglés) de la NASA, este sistema fue identificado como eclipsante, gracias a que el momento en que están más cerca una de la otra coincide con el instante en que se encuentran alineadas respecto de la Tierra y provocan un eclipse parcial. Ese fue el guiño que nos dio la posibilidad de calcular su masa: 93 veces la de nuestro Sol”, destaca.

La masa, es decir la cantidad de sustancia que posee un objeto, es un parámetro físico fundamental en el estudio de las estrellas y la evolución del universo, pero es a su vez uno de los más difíciles de determinar empíricamente. “Si bien los y las astrónomos y astrónomas nos las ingeniamos para calcular las masas estelares a partir de otros parámetros teóricos, la manera más directa es a través del estudio de los movimientos de las estrellas que se encuentran en sistemas binarios –más de la mitad de las estrellas están agrupadas así–. Y, mejor aún, si existe la condición extra de que las componentes que forman esa binaria se eclipsan mutuamente, es decir que durante su movimiento una estrella pase por delante de la otra y oculte una parte o toda su luz”, apunta Gamen.

El hallazgo es resultado de más de quince años que el equipo de astrónomos y astrónomas viene dedicando al monitoreo de unas doscientas estrellas utilizando telescopios de Argentina y Chile. “Observamos estrellas candidatas a tener masas unas ocho veces mayores a la del Sol. El estudio de este tipo de objetos es necesario por muchas razones. Entre ellas, porque al ser las más luminosas de todas las estrellas,son las únicas que se pueden detectar en las galaxias más distantes. Entonces, entender las estrellas masivas de la Vía Láctea nos permite extrapolar ese conocimiento a otras galaxias”, puntualiza.

A lo largo de estos años, los y las expertos y expertas detectaron decenas de sistemas binarios, entre los que se encuentra WR21a, descubierto en 2008 como binario espectroscópico, lo que significa que el espectro de la estrella mostraba diferentes velocidades según el momento de la observación. Este sistema se encuentra a unos 13 mil años luz de la Tierra, en la constelación de Carina, en los alrededores de un cúmulo abierto masivo, es decir un conglomerado de estrellas donde muchas de ellas son masivas, denominado  Westerlund 2, “del cual parece que se está ‘escapando’: en los cúmulos, las estrellas están gravitatoriamente ligadas, sin embargo suelen ocurrir algunas interacciones que, al igual que lo que sucede con las bolas de un billar, hacen que algunas estrellas ganen impulso y se escapen”, describe.

“Las estrellas, además de ser fascinantes en sí mismas, según sabemos son las únicas capaces de crear los átomos que constituyen a los seres vivos: el oxígeno del agua, el fósforo de los ácidos nucleicos (ADN y ARN), el calcio de los huesos, y el sodio –que participa en el metabolismo celular y en la contracción muscular– fueron creados en las estrellas masivas y eyectados al espacio interestelar, ya sea durante algunas de sus etapas evolutivas o bien en las eyecciones propias de las supernovas. Es decir que, sin estrellas masivas, la vida no podría existir tal como la conocemos”, cierra.

El grupo de expertos y expertas que realizó este estudio era liderado por el científico Rodolfo Barbá, quién falleció en diciembre de 2021 durante las correcciones del trabajo. “Fue un amigo y colega con el que compartimos proyectos científicos, turnos de observación, partidos de fútbol y asados. Su ausencia se nota todos los días”, dice Gamen.

Por Marcelo Gisande.

Referencia bibliográfica:

Barbá, R. H., Gamen, R. C., Martin-Ravelo, P., Arias, J. I., &Morrell, N. I. (2021). The winking eye of a heftystar. WR 21a revealed as a very massive eclipsing binary by TESS. arXivpreprint arXiv:2109.06311. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2109.06311

Sobre investigación:

Rodolfo Barbá. Universidad de La Serena, Chile.

Roberto Gamen. Investigador. IALP.

Pablo Martín-Ravelo. Universidad de La Serena, Chile.

Julia Arias. Universidad de La Serena, Chile.

Nidia Morrell. Observatorio Las Campanas, Chile.