Vuelve IRC+10216: “¡Que me dejéis en paz!”

IRC+10216Tras las airadas declaraciones hechas el verano pasado en un conocido programa para celebrities estelares pidiendo respeto a su intimidad, la envoltura circunestelar IRC+10216 y su compañera, CW Leonis, ofrecen unas nuevas declaraciones en exclusiva para Naukas.

Amo a CW Leonis, y no porque sea rica -en carbono-. Estamos en un momento de madurez y queremos disfrutar de los años que nos quedan”, confiesa la envoltura IRC+10216, muy unida a su compañera estelar.

Por su parte, la estrella evolucionada afirma: “Sé que somos especiales, pero ese no es motivo para que ALMA siga dando la brasa. ¿Qué más da si tenemos una distribución peculiar del CH3CN?”.

Para quienes no estén al tanto de este tema candente (nunca mejor dicho), debemos recordar que IRC+10216 y CW Leonis mantienen una relación muy estrecha. El pasado mes de julio fueron pilladas in fraganti por la potente paparazzi (o, mejor dicho, paparazza) de la estrellas, ALMA [1].

En esas fotos “robadas”, ALMA permitió que un grupo de investigadores (muy fisgones) lograra determinar la distribución de SiS, SiO y SiC2 en IRC+10216.

No contenta con esto, ahora nos desvela que, en su momento, también descubrió algo inesperado: la peculiar distribución de CH3CN (conocido como acetonitrilo).

El acetonitrilo en cuestión, que no ha querido hacer declaraciones. Créditos:  Benjah-bmm27- https://es.wikipedia.org/wiki/Acetonitrilo
El acetonitrilo en cuestión, que no ha querido hacer declaraciones. Créditos: Benjah-bmm27

Lo que creíamos que sabíamos

Hasta ahora se pensaba que la estructura química de las envolturas de estrellas evolucionadas ricas en carbono era bastante conocida. Se describía, principalmente, por la acción dada en dos escenarios: uno, situado en los cálidos y densos alrededores de la estrella, en el que encontramos un equilibrio químico que permite la formación de moléculas estables, y otro, ubicado en las capas más externas de la envoltura, en el cual, debido a la penetración de fotones ultravioleta, se forman radicales y especies más exóticas.

Sin embargo, estos últimos años han sido desconcertantes, ya que se han descubierto aspectos químicos que no encajan en estos escenarios [2].

Las últimas “fotos” hechas públicas por ALMA indican que el CH3CN no se forma lejos, sino en las regiones interiores de la envoltura con abundancias mucho mayores de lo predicho por el equilibrio químico [3].

La mayor parte de la emisión se distribuye como una cáscara hueca situada a solo 2 segundos de arco de la estrella (lo que, en distancias astronómicas, y para el caso que nos ocupa, es muy poco). Lo que llama la atención es que esta distribución espacial es muy diferente de las encontradas hasta la fecha en esta fuente para otras moléculas.

De hecho, los modelos químicos estándar de IRC+10216 predicen que la mayor parte de las moléculas de CH3CN deberían estar presentes a una distancia de 15 segundos de arco de la estrella.

¿Es posible que fenómenos relacionados con la condensación de granos de polvo o la acción de los fotones ultravioleta interestelares (capaces de atravesar a nuestra grumosa envoltura) esté llegando a las zonas de equilibrio químico? O tal vez esté relacionado con la estructura no uniforme de IRC+10216, ya que esta cuenta con huecos, arcos y zonas donde se acumula la materia que podrían explicar este misterio (no os perdáis el vídeo del final).

IRC+10216 (la envoltura) y CW Leonis (la estrella) dicen no saber nada del acetonitrilo. “Que se distribuya como le dé la gana, faltaría más. Y como vuelva a pillar a ALMA metiendo las narices en nuestra vida privada, la vamos a liar parda. Hemos dejado el asunto en manos de nuestros abogados”.

Para Marcelino Agúndez, uno de los investigadores “fisgones” que ha trabajado en este tema desde el Grupo de Astrofísica Molecular del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), “IRC+10216 no sabe dónde se está metiendo. ¿Por qué CH3CN y no otra especie molecular? Va a tener que dar muchas explicaciones. Y no porque nos interese su vida privada, no se trata de eso. Están ocultando algo y tarde o temprano todo saldrá a la luz”.

Ya lo decíamos el verano pasado: tal vez, haya una estrella compañera orbitando a CW Leonis. Como esto acabe siendo cierto, las escenas en “Sálvame de Star” van a dar para crear un canal de Youtube.

Notas

[1] El uso de interferómetros milimétricos y submilimétricos como ALMA, capaces de investigar la distribución de diferentes moléculas en las regiones interiores de las envolturas circunestelares, supone una herramienta muy prometedora para desvelar el papel de los procesos fuera del equilibrio termodinámico que tienen lugar en estas regiones interiores. Estos resultados provienen de datos obtenidos en el Ciclo Cero de ALMA, con observaciones en la banda 6 de la transición rotacional J = 14-13 de CH3CN en IRC+10216.

[2] Los ejemplos más destacados son la detección de vapor de agua caliente en IRC+10216 y otras envolturas ricas en carbono, así como la observación de HCN en envolturas ricas en oxígeno, NH3 en envolturas ricas en Carbono y Oxígeno y PH3 en IRC+10216.

[3] Se alcanzan unas abundancias máximas de ~ 0.02 moléculas por cm-3 a 2 segundos de arco de la estrella.

Más información

Este trabajo de investigación se ha publicado en el artículo “The peculiar distribution of CH3CN in IRC+10216 seen by ALMA” (DOI: 10.1088/0004-637X/814/2/143), en la revista Astrophysical Journal (ApJ) y los autores son M. Agúndez (Grupo de Astrofísica Molecular, Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, CSIC); J. Cernicharo (Grupo de Astrofísica Molecular, ICMM-CSIC); G. Quintana-Lacaci (Grupo de Astrofísica Molecular, ICMM-CSIC); L. Velilla Prieto (Grupo de Astrofísica Molecular, ICMM-CSIC);1, A. Castro-Carrizo (Instituto de Radioastronomía Milimétrica, Francia); N. Marcelino (INAF, Instituto de Radioastronomía, Italia); y M. Guélin (Instituto de Radioastronomía Milimétrica, Francia).

Pies de imagen

Imagen 1: Estructura a gran escala de la envoltura circunestelar IRC+10216, vista a través del brillo de la línea J=2-1 de monóxido de carbono (CO). Las observaciones se han realizado con el radiotelescopio IRAM 30m (Granada) y se encuentran descritas en este artículo (Cernicharo et al 2015, A&A, 575, A91).

Vídeo:

Os dejo este time-lapse de IRC+10216, con la traducción del texto que aparece en la página donde lo encontré. A mí me parece una pasada:

Time-lapse de IRC+10216. Fuente: http://www.physics.usyd.edu.au/~gekko/irc10216.html
Time-lapse de IRC+10216. Fuente: http://www.physics.usyd.edu.au/~gekko/irc10216.html

Este vídeo bien podría parecerse a los manchurrones de tu parabrisas tras un largo viaje, pero para los astrónomos se trata de una de las estrellas más famosas del cielo. Conocida como CW Leo, IRC+10216 o RAFGL 1381 (¿ya he mencionado nuestra veta poética en astronomía?), este es el ejemplo clásico de una estrella moribunda. Enterrada en el centro de las nubes de gas y polvo hay una hinchada estrella gigante roja que está pasando por la espectacular recta final de su vida.

La animación nos muestra en bucle (hacia delante y hacia atrás) unos 3 años de imágenes en time-lapse. En la película vemos, como si fuera una “respiración”, el movimiento de los cúmulos y penachos de polvo que brillan intensamente calientes en las regiones interiores cerca de la estrella. Como el polvo fluye hacia fuera de la estrella, finalmente se dispersa en la galaxia, terminando en grandes nubes que, a su debido tiempo, volverán a colapsar para formar una nueva generación de estrellas (ver imágenes de estrellas jóvenes).

Sin embargo, lo que resulta crucial es que esta nueva generación de estrellas estará formada por un material con una composición química diferente porque el material emanado de estrellas como IRC+10216 contiene elementos más pesados que el hidrógeno y helio, elementos como carbono, nitrógeno, hierro y silicio. De hecho, si no fuera por estas muertes estelares que enriquecen la química de la materia en la galaxia, no habría planetas rocosos ni metales ni vida. La mayoría de la materia que constituye cada cuerpo humano, si nos remontamos unos pocos millones de años, debe haber formado parte de la envoltura de una estrella moribunda como esta.

Este trabajo se financió con fondos del Australian Research Council y del US National Science Foundation Stellar Astronomy and Astrophysics Program.

Más información: Dr Peter Tuthill, Chatterton Astronomy Department. School of Physics, University of Sydney. N.S.W. 2006, AUSTRALIA“.


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