La extraña visión de las olas rompiendo en una estrella

IComienza con un tic lento y constante. Empieza a sonar “Mountains” de Hans Zimmer, en la película Interestelar, cuando los astronautas aterrizan en un planeta acuoso que orbita un agujero negro, dilatando el tiempo. Una hora son siete años atrás en la Tierra. Las garrapatas comienzan a aumentar, marcando ya no momentos en el tiempo, sino algo que se acerca a su nave espacial. Lo que uno de los astronautas cree que son “montañas” es en realidad una ola. El piloto ordena a todos que regresen a la nave. “¡Se acerca la segunda ola!” dice, asombrado por la colosal cresta de otro mundo, un espectáculo de mareas cortesía del agujero negro. “Y estamos en medio de un oleaje”.

Las enormes olas en el espacio ya no son solo cosa de ciencia ficción. un nuevo papel en Naturaleza Astronomía informa sobre una estrella que experimenta mareas que dan como resultado ondas de gas y plasma. Una pequeña estrella en un sistema estelar binario ubicado en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia cerca de la Vía Láctea, crea las ondas cuando pasa junto a su estrella compañera más grande en el punto más cercano de su danza orbital, llamado periapsis. Los autores, los astrofísicos de Harvard Morgan MacLeod y Avi Loeb, escriben que, de acuerdo con sus simulaciones, la pequeña estrella, con cada paso por el periápside, “provoca maremotos tan grandes” en su estrella compañera más grande, 35 veces la masa de nuestro sol, que se “rompen” en la superficie de la estrella más grande. Esta es, dicen, la primera vez que alguien ha presenciado (si se cuenta la creación de una simulación como una especie de “ver”) una estrella meciendo olas de tal magnitud. “Cada choque de las imponentes maremotas de la estrella”, MacLeod dicho“libera suficiente energía para desintegrar todo nuestro planeta varios cientos de veces”.

Cuando las olas rompen, pueden impulsar ondas de choque masivas a través de la estrella más grande.

Lo que despertó la curiosidad de MacLeod sobre el sistema estelar binario MACHO 80.7443.1718 fue cuánto se atenuó y brilló con el tiempo, muy por fuera de la norma para las “estrellas del latido del corazón”. (Si traza el brillo cambiante de las estrellas del latido del corazón en un gráfico, esta “curva de luz” se parecerá a un latido del corazón en un electrocardiograma: una línea puntiaguda pero regular, básicamente). Los investigadores suponen que lo que causa los cambios dramáticos en MACHO El brillo de 80.7443.1718 es una “distorsión no lineal extrema”. Cuando la estrella más pequeña altera la forma de la estrella grande, estirándola y comprimiéndola, y agitando ondas sobre ella, afecta la cantidad de luz que se dirige hacia nosotros.

Las olas no son como las que rompen en nuestras costas familiares. “A diferencia de una ola oceánica rompiente, donde la cresta conduce al valle”, escriben los investigadores, “el fluido estelar oscilante conserva el momento angular, lo que implica que las crestas de las olas van a la zaga de los valles”. Los puntos altos no alcanzan a los puntos bajos porque el fluido dentro de la estrella mantiene su movimiento giratorio. Es como cuando das vueltas y luego te detienes repentinamente: te sientes un poco mareado. De manera similar, en la estrella más grande, el fluido mantiene su energía giratoria o de rotación incluso mientras se mueve y crea esas ondas. Es como si el fluido estelar recordara su giro, lo que hace que las crestas de las olas se retrasen con respecto a los valles.

Cuando las olas rompen, pueden impulsar ondas de choque masivas a través de la estrella más grande. Esto sucede cuando las ondas caen más rápido que la velocidad del sonido que viaja en la superficie de la estrella. “Donde la velocidad de este retroceso supera la velocidad del sonido en la superficie”, escriben MacLeod y Loeb, “se forman choques”. Es como lo que le sucede al aire cuando los aviones supersónicos viajan más rápido que la velocidad del sonido: las ondas de presión se combinan y explotan. De manera similar, las ondas de choque en la estrella provienen del fluido estelar que de repente se acerca más rápido que la velocidad a la que las perturbaciones pueden moverse a través de las capas exteriores de la estrella.

Si bien MACHO 80.7443.1718 es “notable” (los investigadores la llaman descaradamente una estrella “desgarradora”), aparentemente no está del todo sola en el universo. Un 2022 papel descubrió que hay “mil estrellas de latidos del corazón en el bulto galáctico y las Nubes de Magallanes”, y alrededor de 20 de ellas se oscurecen y se iluminan tanto como MACHO 80.7443.1718. Entonces, escriben MacLeod y Loeb, es “probablemente solo el primero de una clase creciente de objetos”.

Dado que la visualización de MacLeod de las ondas de la estrella no tiene sonido, recomiendo verla a la velocidad de reproducción más lenta mientras escucha “Mountains” de Zimmer. Puede ayudarte a apreciar la extraña vista de las ondas estelares chocando en el espacio.

Imagen principal: Nazarii_Neshcherenskyi / Shutterstock

• Brian Gallagher

  Publicado el 17 de agosto de 2023

  Brian Gallagher es editor asociado en Nautilo. Síguelo en Twitter @bsgallagher.

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