Los astrónomos han utilizado nuevos datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA y el retirado SOFIA (Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja), así como datos de archivo de otras misiones, para volver a visitar uno de los sistemas estelares binarios más extraños de nuestra galaxia, 40 años después de que irrumpiera en escena como una nova brillante y longeva. Una nova es una estrella que de repente aumenta su brillo enormemente y luego se desvanece a su antigua oscuridad, generalmente en unos pocos meses o años.
Entre abril y septiembre de 1975, el sistema binario HM Sagittae (HM Sge) se volvió 250 veces más brillante. Y lo que es aún más inusual, no se desvaneció rápidamente como suelen hacer las novas, sino que ha mantenido su luminosidad durante décadas. Recientemente, las observaciones muestran que el sistema se ha calentado, pero paradójicamente se ha desvanecido un poco.
HM Sge es un tipo particular de estrella simbiótica en la que una enana blanca y una estrella compañera gigante hinchada y productora de polvo están en una órbita excéntrica una alrededor de la otra, y la enana blanca ingiere gas que fluye de la estrella gigante. Ese gas forma un disco ardiente alrededor de la enana blanca, que puede sufrir de manera impredecible una explosión termonuclear espontánea a medida que la caída de hidrógeno del gigante se vuelve más densa en la superficie hasta que alcanza un punto de inflexión. Estos fuegos artificiales entre estrellas compañeras fascinan a los astrónomos al proporcionar información sobre la física y la dinámica de la evolución estelar en sistemas binarios.
Cuando vi por primera vez los nuevos datos, pensé: '¡Vaya, esto es lo que puede hacer la espectroscopia UV del Hubble!', quiero decir que es espectacular, realmente espectacular.
"En 1975, HM Sge pasó de ser una estrella anodina a algo que todos los astrónomos en el campo estaban mirando, y en algún momento esa ráfaga de actividad se desaceleró", dijo Ravi Sankrit del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore. En 2021, Steven Goldman de STScI, Sankrit y sus colaboradores utilizaron instrumentos del Hubble y SOFIA para ver qué había cambiado con HM Sge en los últimos 30 años en longitudes de onda de luz desde el infrarrojo hasta el ultravioleta (UV).
Los datos ultravioleta de 2021 del Hubble mostraron una fuerte línea de emisión de magnesio altamente ionizado que no estaba presente en los espectros publicados anteriormente de 1990. Su presencia muestra que la temperatura estimada de la enana blanca y el disco de acreción aumentó de menos de 400.000 grados Fahrenheit en 1989 a más de 450.000 grados Fahrenheit en la actualidad. La línea de magnesio altamente ionizado es una de las muchas que se ven en el espectro UV, que analizadas en conjunto revelarán la energía del sistema y cómo ha cambiado en las últimas tres décadas.
"Cuando vi por primera vez los nuevos datos", dijo Sankrit, "pensé: '¡Vaya, esto es lo que puede hacer la espectroscopia UV del Hubble!', quiero decir que es espectacular, realmente espectacular".
Con datos del telescopio volador SOFIA de la NASA, que se retiró en 2022, el equipo pudo detectar el agua, el gas y el polvo que fluyen dentro y alrededor del sistema. Los datos espectrales infrarrojos muestran que la estrella gigante, que produce grandes cantidades de polvo, volvió a su comportamiento normal en solo un par de años después de la explosión, pero también que se ha atenuado en los últimos años, lo cual es otro rompecabezas que debe explicarse.
Con SOFIA, los astrónomos pudieron ver el agua moviéndose a alrededor de 18 millas por segundo, lo que sospechan que es la velocidad del disco de acreción chisporroteante alrededor de la enana blanca. El puente de gas que conecta la estrella gigante con la enana blanca debe abarcar actualmente unos 2.000 millones de millas.
El equipo también ha estado trabajando con la AAVSO (Asociación Americana de Observadores de Estrellas Variables), para colaborar con astrónomos aficionados de todo el mundo que ayudan a mantener los ojos telescópicos en HM Sge; Su monitoreo continuo revela cambios que no se habían visto desde su estallido hace 40 años.
"Las estrellas simbióticas como HM Sge son raras en nuestra galaxia, y presenciar una explosión similar a una nova es aún más raro. Este evento único es un tesoro para los astrofísicos que abarca décadas", dijo Goldman.
Los resultados iniciales de la investigación del equipo se publicaron en el Astrophysical Journal, y Sankrit presentará una investigación centrada en la espectroscopia UV en la 244ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Madison, Wisconsin.
El Telescopio Espacial Hubble ha estado operando durante más de tres décadas y continúa haciendo descubrimientos innovadores que dan forma a nuestra comprensión fundamental del universo. Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio y las operaciones de la misión. Lockheed Martin Space, con sede en Denver, Colorado, también apoya las operaciones de la misión en Goddard. El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, que es operado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, lleva a cabo las operaciones científicas del Hubble para la NASA.
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