Vientos estelares con reglas nuevas

Un hallazgo explica su comportamiento cambiante

Los investigadores Melina Fernández, Roberto Venero y Lydia Cidale (IALP, FCAG) participan en un estudio que aporta nuevas pistas sobre uno de los fenómenos más importantes en la evolución de las estrellas masivas: los vientos estelares.

Las estrellas masivas expulsan continuamente materia al espacio mediante corrientes de gas impulsadas por la intensa radiación que producen. A lo largo de su vida, estos vientos pueden remover grandes cantidades de masa, modificando la evolución de la estrella y enriqueciendo el medio interestelar con elementos químicos creados en su interior, los que más tarde formarán nuevas generaciones de estrellas y planetas.

Los modelos teóricos predicen dos tipos de vientos estelares estables bien diferentes:  regímenes rápidos que alcanzan altas velocidades de hasta 2000 kilómetros por segundo, y otros vientos más lentos y densos, con velocidades  menores a 300 kilómetros por segundo. Sin embargo, existía una región intermedia donde las soluciones parecían no existir o resultaban difíciles de encontrar con los modelos existentes. En este trabajo, el equipo logró identificar nuevas soluciones estables para vientos que están, justamente, en esa zona de transición.

Mediante simulaciones numéricas computacionales avanzadas, los investigadores encontraron que estos vientos intermedios presentan cambios bruscos en su velocidad a determinadas distancias de la estrella. Además, mostraron que pequeñas variaciones en el estado de ionización del gas (el grado en que los átomos han perdido electrones) podrían provocar transiciones entre distintos regímenes de viento.

Estas transiciones ofrecen una posible explicación para un comportamiento observado desde hace décadas: los vientos de muchas estrellas masivas no son uniformes, sino que presentan estructuras complejas y variaciones en el tiempo. Para conectar los modelos con las observaciones, el equipo también calculó el aspecto de líneas espectrales en luz visible, infrarroja y ultravioleta. Estos perfiles de líneas espectrales son predicciones de cómo debería verse la luz emitida o absorbida por el gas que compone estos vientos en colores (longitudes de onda) muy específicos, para cada uno de los diferentes escenarios. Una futura comparación de estos perfiles de líneas con las observaciones permitirá discernir cuál es el régimen de viento dominante.

Comprender estos procesos es fundamental porque los vientos estelares regulan la vida y el destino final de las estrellas más masivas del Universo, incluidas aquellas que terminarán explotando como supernovas o formando agujeros negros.

+paper: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2026A%26A…709A.203F/abstract 

Este trabajo se realizó en el marco de la colaboración internacional OCEANS (por sus siglas en inglés: Overcoming Challenges in the Evolution and Nature of Massive Stars, es decir, “Superando los desafíos en la evolución y naturaleza de las estrellas masivas”). El proyecto fue clasificado como una de las mejores propuestas por la Comisión Europea para recibir financiación de la Unión Europea. Su objetivo es investigar diversos aspectos físicos que contribuyan a la comprensión de la vida y muerte de las estrellas masivas, fomentando además la formación de recursos humanos. Integrantes del Instituto participan en el proyecto.