Eta Carinae: estrella hipergigante, sistema binario y nebulosa Homúnculo
Descubre Eta Carinae: la hipergigante binaria envuelta en la nebulosa Homúnculo, 5 millones de veces más luminosa que el Sol y candidata a futura supernova.
Eta Carinae (η Carinae o η Car) es una estrella hipergigante superbrillante situada en la constelación de Carina, a unos 7.500 u 8.000 años luz del Sol. Es uno de los objetos más masivos, luminosos y variables conocidos en nuestra Galaxia, y destaca tanto por su brillo como por la enorme nebulosa que lo rodea.
Características principales
El sistema contiene al menos dos estrellas. La componente primaria es una variable azul luminosa (LBV) extremadamente masiva: se estima que originalmente pudo tener del orden de 100–150 masas solares, de las cuales ya ha perdido decenas de masas solares por pérdida de viento estelar y erupciones. La compañera es una supergigante caliente, con estimaciones de masa típicas del orden de unas decenas de masas solares (valores frecuentemente citados alrededor de 30 masas solares, aunque hay incertidumbre en las cifras exactas).
El sistema combinado es extraordinariamente luminoso: juntas las estrellas y la nebulosa alcanzan una luminosidad de varios millones de veces la del Sol (habitualmente se cita una cifra de más de cinco millones de veces la luminosidad solar). Debido a su enorme masa y a la intensidad de sus vientos estelares, Eta Carinae es una fábrica de material que enriquece el medio interestelar con elementos pesados.
La Gran Erupción y la nebulosa Homúnculo
Durante el siglo XIX, Eta Carinae sufrió la llamada "Gran Erupción" (principalmente entre 1837 y 1858), en la que la estrella aumentó drásticamente su brillo y llegó a ser, durante un tiempo, la segunda estrella más brillante del cielo nocturno. Aquella erupción expulsó una gran cantidad de masa y dio lugar a la nebulosa Homúnculo, una estructura bipolar con dos lóbulos simétricos que recuerdan a un dumbbell o manubrio. La Homúnculo contiene varias masas solares de material expulsado (las estimaciones varían según el método), y además presenta un “falda” ecuatorial y estructuras más externas de material expulsado en episodios anteriores.
La nebulosa Homúnculo forma parte de la mayor nebulosa Carina (NGC 3372), una región de formación estelar muy activa. La densa nube de polvo y gas que rodea a Eta Carinae dificulta la observación directa de la compañera en luz visible; en cambio, observaciones en infrarrojo, ultravioleta, rayos X y radio han permitido estudiar tanto las estrellas como la interacción entre sus vientos.
Sistema binario y dinámica
Eta Carinae es un sistema binario con un periodo orbital relativamente largo y una órbita muy excéntrica: el periodo orbital es de aproximadamente 5,5 años (alrededor de 2023 días). En las cercanías del periastron (cuando las estrellas se acercan más), la interacción entre los potentes vientos estelares de ambas componentes se intensifica, lo que provoca aumentos notables de emisión en rayos X, cambios en líneas espectrales y otras variaciones observables.
La colisión de vientos genera una región de choque que emite en rayos X y produce una compleja estructura de flujo que varía a lo largo de la órbita. Estos comportamientos periódicos y violentos hacen de Eta Carinae un laboratorio natural para estudiar física de vientos estelares, transferencia de masa y procesos de emisión de alta energía.
Visibilidad y localización
- Eta Carinae no es visible desde latitudes altas del hemisferio norte: no aparece por encima del horizonte al norte de la latitud 30°N y es circumpolar al sur de la latitud 30°S, por lo que se observa muy bien desde el hemisferio sur.
- Se encuentra en el interior de la nebulosa Carina, una región rica en objetos brillantes y jóvenes, y ha sido objeto de múltiples observaciones con telescopios ópticos (p. ej. el Telescopio Espacial Hubble), infrarrojos y en rayos X.
Futuro y destino
Por su masa y avanzado estado evolutivo, se espera que Eta Carinae termine su vida mediante una explosión catastrófica: una supernova o incluso una hipernova. El momento exacto es incierto; podría ocurrir en un futuro cercano (astronómicamente hablando) o dentro de miles a millones de años. Dada su cercanía relativa y su masa extrema, su explosión será de gran interés observacional y científica.
En resumen, Eta Carinae es un sistema masivo, variable y violento cuyo pasado incluye grandes erupciones y cuya nebulosa Homúnculo es una de las estructuras más impresionantes creadas por una estrella en nuestra Galaxia. Su estudio aporta información clave sobre la evolución de las estrellas más masivas y sobre cómo éstas afectan su entorno.
Imagen del telescopio espacial Hubble que muestra Eta Carinae y la nebulosa bipolar Homúnculo que rodea a la estrella. El Homúnculo se formó en una erupción de Eta Carinae, cuya luz llegó a la Tierra en 1843. Eta Carinae aparece como la mancha blanca cerca del centro de la imagen, donde los dos lóbulos del Homúnculo se tocan.
Una imagen de la nebulosa Carina tomada por el Very Large Telescope del Observatorio Europeo del Sur (imagen ultra alta disponible haciendo clic)
Eta Carinae tiene una superestrella en su centro, como se ve en esta imagen de Chandra. La nueva observación de rayos X muestra tres estructuras distintas: un anillo exterior con forma de herradura de unos 2 años luz de diámetro, un núcleo interior caliente de unos 3 meses luz de diámetro y una fuente central caliente de menos de 1 mes luz de diámetro que podría contener la superestrella responsable de la nebulosa Homúnculo. El anillo exterior proporciona pruebas de otra gran explosión ocurrida hace más de 1.000 años. Crédito: Chandra Science Center y NASA
Historia
Eta Carinae se registró por primera vez como una estrella de 4ª magnitud. Entre 1837 y 1856 brilló en un evento conocido como "la Gran Erupción". Eta Carinae se convirtió en la segunda estrella más brillante del cielo entre el 11 y el 14 de marzo de 1843 antes de desvanecerse muy por debajo de la visibilidad a simple vista.
Ha aumentado su brillo desde aproximadamente 1940, alcanzando un máximo de magnitud 4,5 en 2014. Eta Carinae es circumpolar al sur de la latitud 30°S, por lo que nunca se ve al norte de la latitud 30°N.
Sistema y propiedades
Este sistema estelar es actualmente uno de los más masivos que pueden estudiarse en detalle. Hasta hace poco, se pensaba que Eta Carinae era la estrella individual más masiva, pero en 2005 se demostró que era un sistema binario. La estrella más masiva del sistema estelar múltiple de Eta Carinae tiene probablemente más de 100 veces la masa del Sol. Hay otras estrellas masivas que se sabe que son más luminosas y tienen más masa.
Las estrellas como Eta Carinae producen más de un millón de veces la luz del Sol. Son bastante raras: sólo hay unas pocas docenas en una galaxia del tamaño de la Vía Láctea. Se supone que están cerca o por encima del límite de Eddington. Esto significa que la presión hacia el exterior de su radiación es casi lo suficientemente fuerte como para contrarrestar la gravedad. Las estrellas de más de 120 masas solares superan el límite de Eddington, y su gravedad apenas es lo suficientemente fuerte como para retener su radiación y su gas.
La principal importancia de Eta Carinae para la astrofísica es su gigantesca erupción, que se observó hacia 1843. En pocos años, Eta Carinae produjo casi tanta luz visible como la explosión de una supernova, pero sobrevivió. Fue una "supernova impostora" o "supernova fallida". La gigantesca erupción de Eta Carinae fue el prototipo de este fenómeno.
Un aspecto notable de Eta Carinae es su brillo cambiante. Actualmente está clasificada como una estrella binaria variable azul luminosa (LBV) debido a las peculiaridades de su patrón de brillo y atenuación.
La radiación ionizante emitida por la estrella secundaria de Eta Carinae es la principal fuente de radiación del sistema. Gran parte de esta radiación es absorbida por el viento estelar primario.
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es Eta Carinae?
R: Eta Carinae es un sistema estelar hipergigante superbrillante situado en la constelación de Carina, a unos 7.500 a 8.000 años luz del Sol.
P: ¿Eta Carinae contiene más de una estrella?
R: Sí, Eta Carinae contiene al menos dos estrellas, siendo la principal una variable azul luminosa (LBV) y una estrella supergigante caliente en órbita a su alrededor.
P: ¿Cuál es la masa de la estrella primaria de Eta Carinae?
R: La estrella primaria de Eta Carinae tenía inicialmente unas 150 masas solares, de las que ha perdido al menos 30.
P: ¿Qué es la nebulosa Homúnculo?
R: La nebulosa Homúnculo es una espesa nebulosa roja que rodea a Eta Carinae, formada por dos estrellas. También forma parte de la nebulosa Carina, mucho mayor.
P: ¿La estrella compañera de Eta Carinae es visible a través de telescopios ópticos?
R: No, la enorme y espesa nebulosa roja que rodea a Eta Carinae hace imposible ver a la compañera ópticamente.
P: ¿Qué luminosidad tienen Eta Carinae y la nebulosa Homúnculo?
R: Eta Carinae y la nebulosa Homúnculo tienen una luminosidad combinada de más de cinco millones de veces la del Sol.
P: ¿Se espera que Eta Carinae explote como supernova en el futuro?
R: Sí, debido a su masa y a la fase en la que se encuentra, se espera que Eta Carinae explote como supernova en el futuro.
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