Una gigantesca burbuja interestelar crece en la galaxia de Andrómeda

Una gigantesca nebulosa con forma de burbuja se ha descubierto rodeando a una nova recurrente, llamada M31N 2008–12a, en la galaxia de Andrómeda, la galaxia espiral más cercana a la Vía Láctea. Las novas son estrellas que aumentan su brillo aparente de forma súbita. Se denominaron así porque se creía que eran nuevos astros que aparecían en el cielo. En la actualidad, se sabe que son producidas por estallidos termonucleares en la superficie de enanas blancas que forman parte de sistemas binarios, donde una de las estrellas absorbe la masa de la otra que la acompaña. Cuando este proceso se repite con cierta periodicidad, se denomina nova recurrente.

Con casi 400 años luz de diámetro, y aún en crecimiento, la nueva nebulosa es mucho mayor que un remanente de nova típico (generalmente alrededor de un año luz) e incluso más grande que la mayoría de los remanentes de supernova. En el estudio internacional que ha llevado al hallazgo, publicado esta semana en la revista Nature, han participado investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL).

Las observaciones de esta nube de gas y polvo cósmico fueron realizadas con el telescopio espacial Hubble y con el telescopio Liverpool, que se encuentra en el Observatorio del Roque de los Muchachos (ORM), en el municipio palmero de Garafía. La información recopilada por ambos se apoyó en datos espectroscópicos obtenidos con el Gran Telescopio Canarias (GTC) también en el ORM, y con el Hobby-Eberly Telescope situado en el Observatorio McDonald de Texas.

«Cada año, esta nova recurrente sufre una erupción termonuclear en la superficie de su enana blanca», Explica Matt Darnley, autor principal del trabajo e investigador del Astrophysics Research Institute de la Universidad John Moores de Liverpool (LJMU). «Estas erupciones son esencialmente bombas de hidrógeno, que expulsan una cantidad de material equivalente a aproximadamente la masa de la Luna en todas las direcciones a velocidades de unos 1.000 kilómetros por segundo. Estas eyecciones de materia actúan como una máquina quitanieves, amontonando el medio interestelar circundante para formar la cáscara que observamos: la ‘piel’ externa de la burbuja, o el ‘súper remanente’, como lo hemos denominado».

Estas nuevas observaciones, junto con avanzadas simulaciones hidrodinámicas llevadas a cabo en la LJMU y la Universidad de Manchester, han revelado que la enorme cáscara nebular no se nutre de los restos de una única erupción de nova, sino posiblemente de millones de erupciones originadas en el mismo sistema de dos estrellas.

Un superremanente con valiosa información física

Además de su singularidad y de su gran tamaño, el descubrimiento de este ‘superremanente’ puede proporcionar valiosa información física. «El estudio de ‘12a’, como denominamos de forma cariñosa a esta nova recurrente, y de su superremanente podría ayudarnos a comprender cómo algunas enanas blancas crecen hasta llegar a su masa crítica, y cómo explotan como una supernova de tipo Ia una vez superan esa masa –comenta Darnley–. Las supernovas de tipo Ia son herramientas fundamentales para comprobar cómo se expande y crece el universo».

Por su parte, Rebekah Hounsell, segunda autora de este estudio e investigadora postdoctoral en la Universidad de Pennsylvania, se encontraba en el Space Telescope Science Institute cuando participó en la investigación. “Las supernovas de tipo Ia están entre las explosiones más grandes del universo y a la vez son indicadores cosmológicos muy importantes”, subraya la investigadora.

“La nova recurrente M31N 2008­–12a es uno de los progenitores de supernova de tipo Ia más prometedores hasta la fecha –añade– y nos brinda la oportunidad única de estudiar uno de estos sistemas antes de su explosión final. Al encontrarse en la galaxia espiral vecina más cercana a la nuestra, Andrómeda, la explosión de ‘12a’ sería una de las supernovas más cercanas observadas por los telescopios. La última supernova observada dentro de nuestra propia galaxia ocurrió en 1604”.

“En un trabajo anterior –apunta Pablo Rodríguez-Gil, coautor del artículo e investigador del IAC y de la ULL–, predijimos que ‘12a’ finalmente explotaría como una supernova de tipo Ia en menos de 20.000 años, un tiempo muy corto en términos cosmológicos. Mientras tanto continuaremos extrayendo datos de las próximas erupciones anuales de nova de este sistema».

Rodríguez-Gil afirma que aún queda trabajo por hacer: “Una pieza que falta en este puzle es determinar la naturaleza de la estrella compañera que proporciona el material a la enana blanca. El brillo de esta estrella es extremadamente débil, pero su detección está al alcance de los telescopios más grandes, como el GTC. Este será el próximo paso hacia nuestra comprensión de esta nova recurrente y su destino final».

Referencia bibliográfica:

Matthew Darnley et al. «A recurrent nova super-remnant in the Andromeda galaxy». Nature, enero de 2019.