Más declaraciones de IRC+10216: “Sois muy pesaos con el carbono, de verdad”

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La estrella CW Leonis: En rojo y verde, el polvo detectado por Herschel; en azul, la luz visible dispersada vista por el Very Large Telescope (VLT) de ESO. La luz del centro se ha eliminado, así que, en realidad, no vemos a la estrella CW Leonis, sino más bien a su envoltura. Crédito: ESA/PACS/MESS & ESO/VLT

Ha pasado el verano y, tanto CW Leonis como su envoltura compañera, IRC+10216, han salido de su silencio mediático para hacer unas declaraciones al programa más caliente del momento (bueno, de la década, y así no quedamos mal, que esto puede alargarse). Tras sus primeras declaraciones, arrancadas en 2015, y una nueva queja ante el tratamiento que le daban los medios en 2016, CW Leonis ha dicho en primicia a los periodistas de “La vida de las estrellas” que, dado que ALMA (la atrevida paparazza que las persigue a ella y a su envoltura) no ceja en su empeño, va a ser ella misma quien cuente los últimos acontecimientos. Y, al parecer, la cosa está que arde.

Como en los culebrones más encumbrados, como en los programas de varietés más clásicos, como en los programas televisivos de chismes más vitoreados (¿?), la vida de esta estrella y su envoltura sigue acaparando portadas astronómicas. Es lo que tiene ser una estrella que está cerca de nosotros (que somos muy curiosos): que te conviertes en un modelo (a seguir) de estrella evolucionada rica (en carbono).

Y este es precisamente el protagonista en esta ocasión: el carbono.

En muchos entornos astronómicos es común encontrar moléculas formadas por cadenas de carbono lineales (los átomos van más o menos “en fila”, pero haciendo una especie de zigzag, según los casos). Como siempre en astroquímica, nos sorprende encontrar cadenas largas, ya que las condiciones son tan hostiles que damos por hecho que los enlaces entre átomos se irán a freir puñetas en cuanto llegue un rayaco de ultravioletas. Pero el caso es que ahí están.

Los posibles mecanismos de formación implican vías ascendente y descendente, es decir, que las moléculas pueden formarse mediante la destrucción de moléculas más grandes (especies de carbono como C60 o hidrocarburos policíclicos aromáticos –PAHs-) o bien paso a paso, a partir de moléculas más pequeñas.

Nuestra protagonista, IRC+10216 (la envoltura que se ha formado cuando la estrella CW Leonis ha empezado a envejecer y expandirse), ha sido, de nuevo, espiada por el conjunto de antenas ALMA que, con ayuda de unos chismosos investigadores, ha combinado estas fotos robadas con una simulación por ordenador para descubrir cómo se forman las cadenas de carbono lineales.

Así, como menciona Marcelino Agúndez (ICMM-CSIC), líder de los investigadores chismosos, “Hemos podido ser testigos de la polimerización del acetileno y el cianuro de hidrógeno inducidas por fotones ultravioleta, es decir, de cómo las cadenas carbonadas van creciendo ‘pasito a pasito, suave suavecito, nos vamos pegando poquito a poquito…’ -perdón, se me va la pinza- o sea, despacito. Además, en este lugar, las cadenas carbonadas se forman por una vía ascendente muy concreta. Ah, ¿todavía no hemos dicho dónde? Porque lo más curioso de este caso es dónde hemos encontrado estas largas cadenas. ¡Mira qué calladito se lo tenían!”.

Una cáscara esférica hueca

Me tenéis jartita ya”, declara la envoltura, algo irritada. “Veo en las portadas de las revistitas esas que llamáis “del corazón” que habéis logrado captar varios radicales de hidrocarburo y otras especies [1]. ¡Y los habéis encontrado en una zona de mí misma que habéis llamado, con retintín, “cáscara esférica hueca”! Esto es el acabocio… ¡Ni una inhomogeneidad me dejáis tener! ¡Pues si queréis una envoltura perfecta la hacéis con Photoshop! ¡Pesaos!”.

Resulta que todas las especies que ALMA ha desvelado en esta sesión de fotos están distribuidas en una cáscara esférica hueca [2]. Es como si, en la propia envoltura, hubiese una burbuja, en cierto modo aislada del resto del entorno, que facilitase el crecimiento de estas moléculas al protegerlas de las condiciones que se dan fuera de ella. Este hallazgo implica que el mecanismo de formación de cadenas de carbono en IRC+10216 sólo se activa en una región muy específica de la envoltura externa [3].

Además, se ha visto que la propia cáscara esférica tiene varias capas delgadas (tal es la capacidad del “superobjetivo” de ALMA) de una resolución angular de 1-2’’, que no son estrictamente concéntricas. Y aquí, queridas y queridos lectores, es donde vuelve a aparecer el tercer personaje… ¡la posible estrella compañera!

CW Leonis, IRC+216… y la misteriosa estrella compañera

¿Por qué el hecho de que las capas de la burbuja no sean concéntricas resulta sospechoso? El proceso de pérdida de masa de CW Leonis (que no es que esté a dieta, la pobre, es que está envejeciendo hacia enana blanca… aunque esa será otra historia) es discontinuo y no isotrópico.

¿Y esto que quiere decir? Pues que hay algo, algún proceso relacionado con una posible atracción gravitatoria, que está haciendo que la envoltura no sea uniforme, que tenga “deformaciones” que tienen lugar de manera periódica y que afectan a la distribución de la materia que la forma.

¿Y qué puede estar ejerciendo ese efecto? Casi-casi estamos seguros de que se trata de una estrella compañera. Solo nos falta verla (aquí ALMA nos mira desdeñosa, “Eso que lo hagan el HST o el JWST, que mis objetivos no dan para tanto. Bastante he hecho ya, que antes de mí no veíais con tanta precisión los detallitos”.).

Así que puede que nos encontremos ante un trío muy especial. CW Leonis no quiere hacer comentarios al respecto. Se ha limitado a hablar de las cadenas de carbono diciendo: “Sabemos que, debido a nuestra proximidad y luminosidad, somos un “laboratorio” ideal para estudiar la formación de cadenas de carbono; somos conscientes de que, durante años, nos han perseguido los paparazzi (ahí han estado IRAM30m, BIMA, IRAM Plateau de Bure, VLA y SMA). Eso ya no será necesario. Por un módico precio os lo contaremos gustosamente”.

Esto nos ha dejado patidifusos. Sin duda, dados los resultados de tanta presión ejercida sobre nuestra estrella, solo nos queda esperar que algún paparazzi obtenga en el futuro una mirada más profunda que nos cuente más sobre los mecanismos que se esconden tras la formación de cadenas de carbono. O, qué narices: sobre el trío, que es lo que de verdad nos interesa. ¿Cómo se llamará la misteriosa estrella compañera (si existe)?

Notas

[1] Se ha mapeado la emisión de líneas rotacionales de λ 3 mm de los radicales de hidrocarburo C2H, C4H y C6H y las especies que contienen CN, como CN, C3N, HC3N y HC5N con una resolución angular de ~ 1’’. Los radicales de hidrocarburo C2H, C4H y C6H muestran distribuciones radiales muy similares, mientras que las especies que contienen CN muestran una estratificación radial más diversa, con HC3N presentándose en radios más cortos y el radical CN que se extiende hacia fuera, a radios más grandes.

[2] La distribución espacial de estas especies es una cáscara esférica hueca de un ancho de 5-10’’, situada en un radio de 10-20’’ de la estrella, y ninguna muestra emisión compacta apreciable cerca de la estrella.

[3] La morfología observada puede explicarse con un modelo químico en el que el crecimiento de poliinos se produce principalmente por reacciones químicas de radicales C2H y C4H con hidrocarburos no saturados, mientras que los cianopoliinos se forman principalmente a partir de poliinos mediante reacciones con radicales CN y C3N.

Más información:

El artículo científico “The growth of carbon chains in IRC +10216 mapped with ALMA” ha sido publicado en la revista Astronomy & Astrophysics y los autores son M. Agúndez (Grupo de Astrofísica Molecular (GAM) del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) España); J. Cernicharo (GAM, ICMM-CSIC, España); G. Quintana-Lacaci (GAM, ICMM-CSIC, España); A. Castro-Carrizo (Instituto de Radioastronomía Milimétrica (IRAM), Francia); L. Velilla Prieto (GAM, ICMM-CSIC, España); N. Marcelino (GAM, ICMM-CSIC, España); M. Guélin (IRAM, Francia); C. Joblin (Universidad de Toulouse, UPS-OMS, IRAP/ CNRS, Francia); J. A. Martín-Gago (ICMM-CSIC, España); C. A. Gottlieb (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CFA), EE.UU.); N. A. Patel (CFA, EE.UU.) y M. C. McCarthy (CFA; Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, EE.UU.).

Imagen de cabecera:

En rojo y verde, el polvo detectado por Herschel; en azul, la luz visible dispersada vista por el Very Large Telescope (VLT) de ESO. La luz del centro se ha eliminado, así que en realidad no vemos a la estrella CW Leonis, sino más bien a su envoltura. Crédito: ESA/PACS/MESS & ESO/VLT


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