Descubren una enorme nube con vientos metálicos orbitando un objeto celeste misterioso

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Astrónomos que utilizaron el telescopio Gemini Sur lograron una detección sin precedentes de metales vaporizados dentro de una nube polvorienta y gaseosa durante una rara ocultación estelar.

Esta ilustración artística muestra un gran disco de escombros planetarios, rodeado por una densa nube de polvo y gas, que pasa frente a una estrella. Un equipo de astrónomos utilizó el Espectrógrafo Óptico de Alta Resolución Gemini (GHOST), instalado en el telescopio Gemini Sur, parte del Observatorio Internacional Gemini, financiado en parte por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. y operado por NSF NOIRLab, para medir el movimiento del gas dentro de la nube. Esta es la primera vez que los astrónomos miden los movimientos internos del gas de un disco que orbita un objeto secundario, como un planeta o una estrella de baja masa. El hallazgo ofrece una visión excepcional de los procesos caóticos y dinámicos que aún configuran los sistemas planetarios mucho después de su formación. Crédito de la imagen: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld & M. Zamani

Vientos de metales vaporizados
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Arrasadores vientos de metales vaporizados fueron descubiertos en una nube masiva que atenuó la luz de una estrella durante casi nueve meses. Este descubrimiento, realizado con el telescopio Gemini Sur en Chile, ofrece una visión excepcional de los procesos caóticos y dinámicos que aún configuran los sistemas planetarios mucho después de su formación.

En septiembre de 2024, una estrella a 3.000 años luz de distancia de la Tierra se volvió repentinamente 40 veces más tenue de lo habitual, y permaneció así hasta mayo de 2025. La estrella, bautizada como J0705+0612, es similar a nuestro Sol, por lo que su marcada disminución de brillo llamó la atención de Nadia Zakamska, profesora de astrofísica en la Universidad Johns Hopkins. «Las estrellas como el Sol no dejan de brillar sin motivo alguno» - afirmó -, «por lo que eventos de atenuación tan drástica como este son muy poco frecuentes».

Ante la oportunidad de estudiar un evento de estas características durante varios meses, Zakamska y su equipo iniciaron observaciones con el telescopio Gemini Sur, ubicado en Cerro Pachón, Chile, así como con el telescopio de 3,5 metros del Observatorio Apache Point y los Telescopios Magallanes de 6,5 metros. Los hallazgos de estas observaciones y análisis fueron publicados en The Astronomical Journal.

Gemini Sur, una de las dos mitades del Observatorio Internacional Gemini, un programa de NSF NOIRLab, se ve aquí con su estrella guía láser en acción. Ambos telescopios Gemini utilizan estrellas guía láser para obtener datos para la calibración de su óptica adaptativa, sistemas de espejos deformables que compensan las fluctuaciones en la atmósfera superior, que pueden desenfocar las imágenes de estrellas y galaxias distantes. El láser excita partículas de gas traza en la atmósfera superior de la Tierra. El software analiza la retroalimentación del láser para generar un modelo con el que la óptica adaptativa pueda mapear. Las estrellas guía láser también pueden complementarse con sistemas de óptica adaptativa adicionales que utilizan imágenes de estrellas reales del propio telescopio, como el Sensor de Estrella Guía Natural de Próxima Generación (NGS-2). Esta foto fue tomada como parte de la expedición fotográfica NOIRLab 2022 a todos los sitios de NOIRLab. Crédito de la imagen: Observatorio Internacional Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/T. Slovinský

Al combinar sus observaciones con datos de archivo de J0705+0612 - un estudio que utilizó datos de archivo de Harvard descubrió que J0705+0612 experimentó otros dos eventos de oscurecimiento similares en 1937 y 1981, estableciendo un período de 44 años- , el equipo determinó que la estrella había sido ocultada, u oscurecida temporalmente, por una vasta nube de gas y polvo de lento movimiento. Estiman que la nube se encuentra a unos dos mil millones de kilómetros (1200 millones de millas) de su estrella anfitriona y tiene un diámetro aproximado de 200 millones de kilómetros (120 millones de millas).

Los datos indican que esta nube está gravitacionalmente ligada a un objeto secundario que orbita la estrella en las afueras de su sistema planetario. Si bien se desconoce la naturaleza de este objeto, debe ser lo suficientemente masivo como para mantener la nube unida. Las observaciones indican que su masa es al menos varias veces la de Júpiter, aunque podría ser mayor. Las posibilidades varían desde un planeta hasta una enana marrón o una estrella de masa extremadamente baja.

Si el objeto misterioso es una estrella, la nube se clasificaría como un disco circunsecundario, un disco de escombros que orbita el miembro menos masivo de un sistema binario. Si el objeto es un planeta, se trataría de un disco circumplanetario. En cualquier caso, observar directamente una estrella ocultada por un disco que rodea un objeto secundario es excepcionalmente raro, con solo unos pocos ejemplos conocidos.

Imágenes aéreas captadas por drones que muestran Gemini Sur, la mitad del Observatorio Internacional Gemini, operado por NSF NOIRLab, y el distante Observatorio Vera C. Rubin, ubicado en Cerro Pachón, Chile. Crédito de la imagen: NOIRLab/NSF/AURA/T. Matsopoulos

Para investigar la composición de la nube, el equipo utilizó el instrumento de vanguardia de Gemini Sur, el Espectrógrafo Óptico de Alta Resolución de Gemini (GHOST). En marzo de 2025, GHOST observó la ocultación durante poco más de dos horas, dispersando la luz de la estrella en un espectro que revela los elementos químicos presentes en el material interviniente.

“Cuando comencé a observar la ocultación con espectroscopia, esperaba descubrir algo sobre la composición química de la nube, ya que no se habían realizado mediciones similares antes. Pero el resultado superó todas mis expectativas”, afirmó Zakamska.

Los datos de GHOST revelaron la presencia de múltiples metales (elementos más pesados que el helio) dentro de la nube. Aún más notable, la alta precisión de los espectros permitió al equipo medir directamente el movimiento del gas en tres dimensiones. Esta es la primera vez que los astrónomos miden los movimientos internos del gas de un disco que orbita un objeto secundario, como un planeta o una estrella de baja masa. Las observaciones muestran un entorno dinámico con vientos de metales gaseosos, como hierro y calcio.

“La sensibilidad de GHOST nos permitió no solo detectar el gas en esta nube, sino también medir su movimiento”, afirmó Zakamska. “Es algo que nunca antes habíamos podido hacer en un sistema como este”.

“Este estudio ilustra el considerable poder del instrumento más nuevo de Gemini, GHOST”, señaló Chris Davis, director del programa NOIRLab de la National Science Foundation, “y destaca aún más una de las grandes fortalezas de Gemini: responder rápidamente a eventos transitorios como esta ocultación”.

Las mediciones precisas de la velocidad y la dirección del viento indican que la nube se mueve separada de su estrella anfitriona. Esto, sumado a la duración de la ocultación, confirma que el ocultador es un disco alrededor de un objeto secundario y que orbita en las afueras del sistema estelar de su estrella anfitriona.

La fuente muestra un exceso de infrarrojos, típicamente asociado con discos alrededor de estrellas jóvenes. Sin embargo, J0705+0612 tiene más de dos mil millones de años, lo que significa que es poco probable que el disco sea un residuo de la etapa inicial de formación planetaria del sistema. Entonces, ¿cómo se formó?

Zakamska postuló que se originó después de que dos planetas chocaron entre sí en las afueras del sistema planetario de esta estrella, expulsando polvo, rocas y escombros y formando la enorme nube que ahora se ve pasar frente a la estrella.

El descubrimiento destaca cómo las nuevas tecnologías permiten comprender mejor el Universo. GHOST ha abierto una nueva ventana al estudio de fenómenos ocultos en sistemas estelares distantes, y los hallazgos proporcionan valiosas pistas sobre la evolución a largo plazo de los sistemas planetarios y cómo se forman los discos alrededor de estrellas antiguas.

“Este evento nos muestra que incluso en sistemas planetarios maduros, aún pueden ocurrir colisiones dramáticas a gran escala”, afirmó Zakamska. “Es un vívido recordatorio de que el Universo está lejos de ser estático: es una historia continua de creación, destrucción y transformación”.

“El Universo es una historia continua de creación, destrucción y transformación” Nadia Zakamska

Citas
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El estudio “ASASSN-24fw: Candidate Gas-rich Circumsecondary Disk Occultation of a Main-sequence Star” (ASASSN-24fw: Candidato a ocultación de una estrella de secuencia principal por un disco circumsecundario rico en gas) fue publicado en The Astronomical Journal.. El equipo está compuesto por Nadia L. Zakamska (Universidad Johns Hopkins, Instituto de Estudios Avanzados), Gautham A. Pallathadka (Universidad Johns Hopkins), Dmitry Bizyaev (Universidad Estatal de Nuevo México, Universidad Estatal de Moscú), Jaroslav Merc (Universidad Charles, Instituto de Astrofísica de las Islas Canarias), James E. Owen (Imperial College London), Henrique Reggiani (Observatorio Gemini/NSF NOIRLab), Kevin C. Schlaufman (Universidad Johns Hopkins), Karolina Bąkowska (Universidad Nicolás Copérnico de Toruń), Sławomir Bednarz (Universidad Tecnológica de Silesia), Krzysztof Bernacki (Universidad Tecnológica de Silesia), Agnieszka Gurgul (Universidad Nicolás Copérnico de Toruń), Kirsten R. Hall (Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian), Franz-Josef Hambsch (Asociación de Astronomía, Meteorología y Geofísica) y Ciencias Afines, Asociación Alemana de Estrellas Variables), Barbara Joachimczyk (Universidad Nicolás Copérnico de Toruń), Krzysztof Kotysz (Universidad de Varsovia, Universidad de Wrocław), Sebastian Kurowski (Universidad Jagellónica), Alexios Liakos (Observatorio Nacional de Atenas), Przemysław J. Mikołajczyk (Universidad de Varsovia, Centro Nacional de Investigación Nuclear, Universidad de Wrocław), Erika Pakštienė (Universidad de Vilnius), Grzegorz Pojmański (Universidad de Varsovia), Adam Popowicz (Universidad Tecnológica de Silesia), Daniel E. Reichart (Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill), Łukasz Wyrzykowski (Universidad de Varsovia, Centro Nacional de Investigación Nuclear), Justas Zdanavičius (Universidad de Vilnius), Michał Żejmo (Universidad de Zielona Gora), Paweł Zieliński (Universidad Nicolás Copérnico de Toruń) y Staszek Zola (Universidad Jagellónica).
El artículo Massive Cloud With Metallic Winds Discovered Orbiting Mystery Object fue publicado hoy en la sección de noticias de NOIRLab. Muchas gracias a las autoridades de NOIRLab, la Fundación Nacional de Ciencias, de Estados Unidos, a quienes trabajan y estudian con el Observatorio Gemini Sur y, finalmente, pero no menos importante, a todos los investigadores involucrados.

Aquí, en PlaPampa, aportamos la traducción de estos artículos para que personas interesadas en estas temáticas que sólo hablan español-castellano, puedan acceder a ellas. Es nuestra humilde donación, si se nos permite considerar así esta tarea. Como no hay fines de lucro en nuestra actitud, agradecemos a las instituciones involucradas, a los autores de las investigaciones el permitirnos divulgarlas. Más de diez años atrás, la Dra. A.O.U. me indicó que tomara información, entre otras fuentes, de las que he citado previamente. Trato de cumplir con aquel gesto de quien se fijó en los artículos de la NASA que yo traducía por entonces, sobre la misión New Horizons, que sobrevoló Plutón y continúa su avance para alcanzar los confines de nuestro Sistema Solar y, ojalá, el espacio interestelar. Tanto unas como otras experiencias mencionadas antes, debieran constituir un baño de humildad para nosotros, los humanos actuales, quienes fuimos incapaces de mantener y hacer prosperar este planeta que habitamos, y lo hemos esquilmado hasta el hartazgo, un legado imperdonable para las futuras generaciones.