Nuevos datos del Observatorio Europeo Austral (ESO) sugieren que originalmente había tres estrellas en el sistema, hasta que dos de ellas colisionaron y se fusionaron. Este evento violento creó la nube que lo rodea y cambió para siempre el destino del sistema.
La nebulosa (NGC 6164/6165) alrededor de HD 148937 vista en luz visible.
"Durante mi investigación, me sorprendió la particularidad de este sistema", explica Abigail Frost, astrónoma en el ESO en Chile y autora principal del estudio publicado hoy en Science. El sistema, HD 148937, se encuentra a unos 3800 años luz de la Tierra, en dirección a la constelación de Norma.
Está compuesto por dos estrellas mucho más masivas que el Sol y rodeadas por una hermosa nebulosa, una nube de gas y polvo. "Una nebulosa que rodea a dos estrellas masivas es una rareza, y eso nos dio la impresión de que algo emocionante debió haber ocurrido en este sistema. A medida que examinábamos estos datos, esa impresión solo creció".
"Tras un análisis detallado, pudimos determinar que la estrella más masiva parece mucho más joven que su compañera, lo cual no tiene sentido ya que deberían haberse formado al mismo tiempo", explica Abigail Frost. La diferencia de edad - una estrella parece ser al menos 1,5 millones de años más joven que la otra - sugiere que algo debió rejuvenecer a la estrella más masiva.
Otro elemento del rompecabezas es la nebulosa que rodea a las estrellas, conocida como NGC 6164/6165. Tiene una edad de 7500 años, cientos de veces más joven que las dos estrellas. La nebulosa también contiene grandes cantidades de nitrógeno, carbono y oxígeno, lo cual es sorprendente, ya que estos elementos normalmente se esperan en el interior de una estrella, no en el exterior; es como si un evento violento los hubiera liberado.
Vista de gran campo de la región del cielo alrededor de la nebulosa NGC 6164/6165.
Para elucidar este misterio, el equipo reunió nueve años de datos de los instrumentos PIONIER y GRAVITY, ambos instalados en el Very Large Telescope Interferometer (VLTI) del ESO, ubicado en el desierto de Atacama en Chile. También utilizaron datos de archivo del instrumento FEROS en el observatorio de La Silla del ESO.
"Creemos que este sistema tenía al menos tres estrellas originalmente; dos de ellas debían estar cerca en algún momento de la órbita, mientras que otra estrella estaba mucho más lejana", explica Hugues Sana, profesor en la KU Leuven, en Bélgica, y principal responsable de las observaciones. "Las dos estrellas internas fusionaron de manera violenta, creando una estrella magnética y expulsando materia, lo que dio lugar a la nebulosa. La estrella más lejana formó una nueva órbita con la recién fusionada y magnética, creando así la pareja que vemos hoy en el centro de la nebulosa".
"El escenario de la fusión ya me rondaba la cabeza en 2017 cuando estudiaba las observaciones de nebulosas obtenidas con el telescopio espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea", añade el coautor Laurent Mahy, actualmente investigador senior en el Observatorio Real de Bélgica. "El descubrimiento de una diferencia de edad entre las estrellas sugiere que este escenario es el más plausible, y solo con los nuevos datos del ESO ha sido posible demostrarlo."
Este escenario también explica por qué una de las estrellas del sistema es magnética mientras que la otra no lo es - otra característica particular de HD 148937 observada en los datos del VLTI.
Al mismo tiempo, ayuda a resolver un misterio de larga data en astronomía: cómo las estrellas masivas obtienen sus campos magnéticos. Si bien los campos magnéticos son una característica común de las estrellas de baja masa como nuestro sol, las estrellas más masivas no pueden mantener campos magnéticos de la misma manera. Sin embargo, algunas estrellas masivas son, de hecho, magnéticas.
Los astrónomos habían sospechado desde hace tiempo que las estrellas masivas podrían adquirir campos magnéticos durante la fusión de dos estrellas. Pero esta es la primera vez que los investigadores encuentran pruebas directas de este fenómeno. En el caso de HD 148937, la fusión tuvo que haber ocurrido recientemente. "El magnetismo en las estrellas masivas no debería durar mucho tiempo en comparación con la duración de la vida de la estrella, así que parece que hemos observado este raro evento poco después de que ocurriera", añade Abigail Frost.
El Extremely Large Telescope (ELT) del ESO, actualmente en construcción en el desierto chileno de Atacama, permitirá a los investigadores comprender con más detalle lo que ocurrió en el sistema, y tal vez revelar más sorpresas.