Novas: una expansión sin frenos

Entre novas y supernovas hay una pequeña diferencia: la nova no destroza a su estrella madre. Lo que sí tienen en común es que ambas explosiones estelares producen una envoltura de material en expansión. Sin embargo, la dinámica explosiva de las novas ha sido muy poco estudiada a lo largo del tiempo. Ocurre lo contrario con las supernovas: se suelen realizar análisis exhaustivos para estudiar su evolución.

¿Cómo se producen las novas?

Para que se produzca una nova primero debe darse un sistema binario. Una de las componentes es una estrella enana blanca, es decir una estrella moribunda tipo solar que ha perdido sus capas más externas. Sin embargo, esta estrella aún tiene la fuerza suficiente como para capturar material de su compañera. Este material es casi todo hidrógeno y va formando una capa de material a modo de pseudoatmósfera.

Cuando esta pseudoatmósfera alcanza una masa crítica, la estrella enana blanca colapsa y estalla en forma de nova. Esta explosión hace que el brillo de la estrella aumente en miles de veces. Al mismo tiempo, esta pseudoatmósfera inicia un proceso de expansión a velocidades del orden de cientos de miles de kilómetros por segundo. Pasado un tiempo, la enana blanca se estabiliza y el proceso de acumulación de materia comienza de nuevo.

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Recreación artística de la acreción de materia en una enana blanca para formar una nova || Fuente: The Guardian (Ver).

Modelos teóricos para interpretar las novas

Cómo evolucione la nova dependerá del propio evento explosivo y de las interacciones de los materiales expulsados. Sin embargo, la evolución de estas explosiones han sido poco estudiadas. Lo poco que se sabía se plasmó en modelos teóricos que apuntaban a que la velocidad se reducía a la mitad pasado un tiempo de entre 50 y 100 años desde el estallido.

Sin embargo, y de manera contradictoria a lo que apuntaban los modelos teóricos, las novas analizadas en un nuevo estudio parece que presentan una expansión sin freno que continuaría hasta que esta envoltura se disipe en el medio interestelar (Santamaría, 2020). Una de las novas mejor estudiadas es de la estrella DQ Her (Toalá, 2020), un sistema variable cuya última explosión tuvo lugar en 1934. Su expansión es tan rápida que instó a los investigadores a estudiar sus gases más calientes con los satélites de rayos X Chandra y XMM-Newton.

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Análisis en rayos X e hidrógeno alfa de la nova DQ Her || Créditos: IAA (Ampliar).

La dinámica de DQ Her

«La evolución completa de una nova ocurre en escalas similares a las de la vida humana, de modo que podemos presenciar todo el proceso y establecer comparaciones con eventos similares […] como la formación de las nebulosas planetarias o las explosiones de supernova”, explica Martín A. Guerrero del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), coautor del estudio que expone la investigación.

Gracias a los análisis del Chandra y XMM-Newton se vio que el material expulsado presenta un chorro magnetizado. Ahora, tras la explosión parece que la enana blanca ha tomado de nuevo el control para la captura de material de su compañera. En estos momentos se está acumulando material en esa pseudoatmósfera para que dentro de un tiempo, vuelva a colapsar y crear una nueva explosión de nova para volver a repetir el ciclo hasta que la enana blanca desaparezca.

Referencias

  • López de Lacalle, S. (2020). «Descubren que las novas, un tipo de explosiones en sistemas dobles de estrellas, se expanden sin freno». IAA (Ver).
  • Santamaría. E. et al. (2020). «Angular expansion of nova shells». The Astrophysical Journal, 892. DOI: 10.3847/1538-4357/ab76c5 (Ver).
  • Toalá, J. et al. (2020). «Extended X-ray emission from the classic nova DQ Her – On the possible presence of a magnetized jet», Monthly Notices of the Astronomical Society, 495, iss 4, pp 4372 – 4379. DOI: 10.1093/mnras/staa1502 (Ver).

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