WR 104 es un sistema de estrellas triples ubicado a unos 2.580 parsecs (8.400 ly) de la Tierra . La estrella principal es una estrella Wolf-Rayet , abreviada como WR, con una estrella de secuencia principal B0.5 en órbita cercana y otra compañera más débil más distante.
Datos de observación Epoch J2000 Equinox J2000 | |
---|---|
Constelación | Sagitario |
Ascensión recta | 18 h 02 m 04,07 s [1] |
Declinación | −23 ° 37 ′ 41,2 ″ [1] |
Magnitud aparente (V) | 13,28 (12,7 - 14,6) [2] + 15,36 [3] |
Caracteristicas | |
Etapa evolutiva | Estrella Wolf – Rayet |
Tipo espectral | WC9d / B0.5V [4] + O8V – O5V [5] |
Astrometria | |
Movimiento adecuado (μ) | RA: 0,161 [6] mas / año Diciembre: -1,827 [6] mas / año |
Paralaje (π) | 0,2431 ± 0,0988 [6] mas |
Distancia | 2.580 ± 120 [5] pieza |
Magnitud absoluta (M V ) | −5,4 (−4,8 + −4,6) [7] |
Órbita [8] | |
Periodo (P) | 241,5 días |
Semieje mayor (a) | 2,34 AU |
Excentricidad (e) | <0.06 |
Inclinación (i) | <16 ° |
Detalles | |
Masa | 30 [5] M ☉ |
Luminosidad | 120.000 [5] L ☉ |
Edad | 7 [5] Myr |
WR | |
Masa | 10 [5] M ☉ |
Radio | 3,29 [5] [a] R ☉ |
Luminosidad | 40.000 [5] L ☉ |
Temperatura | 45 000 [5] K |
transmisión exterior | |
Masa | 20 [5] M ☉ |
Radio | 10 [9] R ☉ |
Luminosidad | 80.000 [5] L ☉ |
Temperatura | 30 000 [5] [9] K |
B | |
Radio | 7,98 [5] [a] R ☉ |
Luminosidad | 68 000 [5] L ☉ |
Temperatura | ≥33.000 [5] K |
Otras designaciones | |
V5097 Sgr, IRAS 17590-2337, UCAC 2 22296214, CSI -23-17590, IRC −20417, RAFGL 2048, MSX6C G006.4432-00.4858, Ve 2-45 | |
Referencias de la base de datos | |
SIMBAD | datos |
Coordenadas : 18 h 02 m 04.07 s , −23 ° 37 ′ 41.2 ″
La estrella WR está rodeada por una nebulosa espiral distintiva Wolf-Rayet , a menudo denominada nebulosa molinete. El eje de rotación del sistema binario, y probablemente de las dos estrellas más cercanas, se dirige aproximadamente hacia la Tierra. Dentro de los próximos cientos de miles de años, se predice que la estrella Wolf-Rayet probablemente se convierta en una supernova de colapso del núcleo con una pequeña posibilidad de producir un estallido de rayos gamma de larga duración .
La posibilidad de que una explosión de supernova de WR 104 tenga consecuencias destructivas para la vida en la Tierra despertó el interés de los medios de comunicación, y desde 2008 se han publicado varios artículos de divulgación científica en la prensa. Algunos artículos deciden rechazar el escenario catastrófico, mientras que otros lo abandonan. como una pregunta abierta. [10] [11] [12] [13] Los científicos actualmente creen que las probabilidades de que WR 104 represente un riesgo son pequeñas [ aclaración necesaria ] . [14] [se necesita una mejor fuente ]
Sistema
La estrella Wolf-Rayet que produce el espectro de línea de emisión característico de WR 104 tiene un compañero resuelto y un compañero espectroscópico no resuelto, formando un sistema triple.
El par espectroscópico está formado por la estrella Wolf-Rayet y una estrella de secuencia principal B0.5 . La estrella WR es visualmente 0,3 magnitudes más débil que la estrella de la secuencia principal, aunque la estrella WR se considera típicamente la principal, ya que domina la apariencia del espectro y es más luminosa. Los dos están en una órbita casi circular separados por aproximadamente 2 UA, lo que sería aproximadamente un milisegundo de arco a la distancia supuesta. [3] Las dos estrellas orbitan cada 241,5 días con una pequeña inclinación (es decir, casi de frente). [8]
El compañero visualmente resuelto es 1,5 magnitudes más débil que el par espectroscópico combinado y está a casi un segundo de arco de distancia. Se cree que está asociado físicamente, aunque no se ha observado movimiento orbital. Por el color y el brillo, se espera que sea una estrella de secuencia principal caliente. [3]
Estructura
El eje de rotación del sistema binario se dirige aproximadamente hacia la Tierra con una inclinación estimada de 0 a 16 grados. Esto proporciona un ángulo de visión afortunado para observar el sistema binario y su dinámica. [15]
WR 104 está rodeada por una distintiva nebulosa polvorienta Wolf-Rayet de más de 200 unidades astronómicas de diámetro formada por la interacción entre los vientos estelares de las dos estrellas mientras giran y orbitan. La apariencia en espiral de la nebulosa ha dado lugar a que se utilice el nombre de Nebulosa Molinillo. [9] La estructura en espiral de la nebulosa está compuesta de polvo que la intensa radiación de WR 104 evitaría su formación si no fuera por la compañera de la estrella. La región donde interactúa el viento estelar de las dos estrellas masivas comprime el material lo suficiente como para que se forme el polvo , y la rotación del sistema provoca el patrón en forma de espiral. [16] La apariencia redonda de la espiral lleva a la conclusión de que el sistema se ve casi como un polo, y se había supuesto un período orbital casi circular de 220 días a partir del patrón de flujo de salida del molinillo. [15]
WR 104 muestra frecuentes eclipses , así como otras variaciones irregulares de brillo. La magnitud aparente inalterada es de alrededor de 12,7, pero la estrella rara vez se encuentra en ese nivel. Se cree que los eclipses son causados por el polvo formado a partir del material expulsado, no por la estrella compañera. [2]
Progenitor de supernova
Se predice que ambas estrellas en el sistema WR 104 terminarán sus días como supernovas de colapso del núcleo . La estrella Wolf-Rayet se encuentra en la fase final de su ciclo de vida y se espera que se convierta en una supernova mucho antes que la estrella OB. Se predice que ocurrirá en algún momento dentro de los próximos cientos de miles de años. [15] Con la proximidad relativamente cercana al Sistema Solar, se ha planteado la cuestión de si WR 104 representará un peligro futuro para la vida en la Tierra. [17]
Explosión de rayos gamma
Además de una supernova de colapso del núcleo, los astrofísicos han especulado sobre si la estrella WR 104 tiene el potencial de causar un estallido de rayos gamma (GRB) al final de su vida. [18] [15] La estrella OB compañera ciertamente tiene el potencial, pero es probable que la estrella Wolf-Rayet se convierta en supernova mucho antes. Sigue habiendo demasiadas incertidumbres y parámetros desconocidos para cualquier predicción confiable, y solo se han publicado estimaciones incompletas de un escenario GRB para WR 104. [15]
Las estrellas Wolf-Rayet con una velocidad de giro suficientemente alta, antes de convertirse en supernova, podrían producir un estallido de rayos gamma de larga duración, emitiendo radiación de alta energía a lo largo de su eje de rotación en dos chorros relativistas de dirección opuesta . Actualmente, los mecanismos para la generación de emisiones de GRB no se comprenden completamente, pero se considera que existe una pequeña posibilidad de que el componente Wolf-Rayet de WR 104 se convierta en uno cuando se convierta en supernova. [15]
Si ninguna de las supernovas producidas por las dos estrellas genera un GRB, sus estrellas compactas lo harán. [ dudoso ] [ verificación fallida ] Si ambos se convierten en estrellas de neutrones , o uno de ellos se convierte en un agujero negro (el otro debería ser una estrella de neutrones), la colisión de las dos estrellas compactas generará un estallido de rayos gamma, [ falló verificación ] a veces incluso ondas gravitacionales como este estallido de rayos gamma que produjo ondas gravitacionales en 2017 . [19]
Efectos en la Tierra
De acuerdo con los datos astrofísicos disponibles tanto para WR 104 como para su compañera, eventualmente ambas estrellas finalmente serán destruidas como supernovas anisotrópicas altamente direccionales , produciendo emisiones radiativas concentradas como chorros relativistas estrechos . [20] Los estudios teóricos de tales supernovas sugieren que la formación de chorros se alinea con los ejes de rotación de su estrella progenitora y su eventual remanente estelar , y expulsarán preferentemente materia a lo largo de sus ejes polares. [15]
Si estos chorros apuntan hacia nuestro sistema solar, sus consecuencias podrían dañar significativamente la vida en la Tierra y su biosfera, cuyo verdadero impacto depende de la cantidad de radiación recibida, la cantidad de partículas energéticas y la distancia de la fuente. Sabiendo que la inclinación del sistema binario que contiene WR 104 es de aproximadamente 12 ° en relación con la línea de visión, y asumiendo que ambas estrellas tienen sus ejes de rotación orientados de manera similar, sugiere algún riesgo potencial. [14] Estudios recientes sugieren que estos efectos plantean un peligro "altamente improbable" para la vida en la Tierra, con lo cual, como afirmó el astrónomo australiano Peter Tuthill, la estrella Wolf-Rayet tendría que sufrir una serie extraordinaria de sucesos sucesivos: [14]
- La estrella Wolf-Rayet tendría que generar un estallido de rayos gamma (GRB), sin embargo, estos eventos se asocian principalmente con galaxias con una metalicidad baja y aún no se han observado en nuestra Vía Láctea . Algunos astrónomos creen que es poco probable que WR 104 genere un GRB; [21] Tuthill estima tentativamente que la probabilidad de cualquier tipo de evento de GRB está alrededor del nivel del uno por ciento, pero advierte que se necesita más investigación para tener confianza.
- El eje de rotación de la estrella Wolf-Rayet debería apuntar en la dirección de nuestro planeta. Se estima que el eje de la estrella está cerca del eje de la órbita binaria de WR 104. Las observaciones de la pluma en espiral son consistentes con un ángulo del polo orbital de entre 0 y 16 grados en relación con la Tierra, pero una observación espectrográfica sugiere una significativa ángulo más grande y por lo tanto menos peligroso de 30 ° - 40 ° (posiblemente hasta 45 °). [22] Las estimaciones del arco del chorro de "ángulo de apertura" oscilan actualmente entre 2 y 20 grados. (Nota: El "ángulo de apertura" es el tramo angular total del chorro, no el tramo angular desde el eje hacia un lado. Por lo tanto, la Tierra solo estaría en la ruta de intersección si el ángulo real del eje de la estrella con respecto a la Tierra es menor más de la mitad del ángulo de apertura.)
- El jet tendría que llegar lo suficientemente lejos para dañar la vida en la Tierra. Cuanto más estrecho parece el chorro, más lejos llegará, pero es menos probable que golpee la Tierra.
Notas
- ^ a b Aplicando la ley de Stefan-Boltzmann con una temperatura solar efectiva nominal de 5.772 K :
Referencias
- ^ a b Cutri, RM; Skrutskie, MF; Van Dyk, S .; Beichman, CA; Carpenter, JM; Chester, T .; Cambresy, L .; Evans, T .; Fowler, J .; Gizis, J .; Howard, E .; Huchra, J .; Jarrett, T .; Kopan, EL; Kirkpatrick, JD; Light, RM; Marsh, KA; McCallon, H .; Schneider, S .; Stiening, R .; Sykes, M .; Weinberg, M .; Wheaton, WA; Wheelock, S .; Zacarías, N. (2003). "Catálogo de datos en línea de VizieR: Catálogo 2MASS All-Sky de fuentes puntuales (Cutri + 2003)". Catálogo de datos en línea de VizieR: II / 246. Publicado originalmente en: 2003yCat.2246 .... 0C . 2246 : 0. Código Bibliográfico : 2003yCat.2246 .... 0C .
- ^ a b Williams, PM (2014). "Eclipses y formación de polvo por estrellas WC9 tipo Wolf-Rayet". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 445 (2): 1253-1260. arXiv : 1408.6759 . Código bibliográfico : 2014MNRAS.445.1253W . doi : 10.1093 / mnras / stu1779 . ISSN 0035-8711 . S2CID 119264818 .
- ^ a b c Wallace, Debra J .; Moffat, Anthony FJ; Shara, Michael M. (2002). "Detección del telescopio espacial Hubble de compañeros binarios alrededor de tres estrellas WC9: WR 98a, WR 104 y WR 112". Vientos interactivos de estrellas masivas. Actas de la conferencia ASP . 260 : 407. Código Bibliográfico : 2002ASPC..260..407W .
- ^ Van Der Hucht, KA (2001). "El VII catálogo de estrellas galácticas Wolf-Rayet". Nuevas revisiones de astronomía . 45 (3): 135–232. Código Bibliográfico : 2001NewAR..45..135V . doi : 10.1016 / S1387-6473 (00) 00112-3 .
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o Soulain, A; Millour, F; López, B; Materia, A; Lagadec, E; Carbillet, M; Cámara, A; Lamberts, A; Langlois, M; Milli, J; Avenhaus, H; Magnard, Y; Roux, A; Moulin, T; Carle, M; Sevin, A; Martínez, P; Abe, L; Ramos, J (2018). "La vista ESFERA de Wolf-Rayet 104". Astronomía y Astrofísica . 618 : A108. arXiv : 1806.08525 . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201832817 . S2CID 119195253 .
- ^ a b c Brown, AGA; et al. (Colaboración Gaia) (agosto de 2018). " Gaia Data Release 2: Resumen de los contenidos y propiedades de la encuesta" . Astronomía y Astrofísica . 616 . A1. arXiv : 1804.09365 . Código Bib : 2018A & A ... 616A ... 1G . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201833051 . Registro de Gaia DR2 para esta fuente en VizieR .
- ^ Williams, PM; van der Hucht, KA (2000). "Espectroscopia de estrellas WC9 Wolf-Rayet: una búsqueda de compañeros" . Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 314 (1): 23–32. Código bibliográfico : 2000MNRAS.314 ... 23W . doi : 10.1046 / j.1365-8711.2000.03332.x . ISSN 0035-8711 .
- ^ a b Lamberts, A .; Dubus, G .; Lesur, G .; Fromang, S. (2012). "Impacto del movimiento orbital en la estructura y estabilidad de los choques adiabáticos en binarios de viento en colisión". Astronomía y Astrofísica . 546 : A60. arXiv : 1202.2060 . Bibcode : 2012A & A ... 546A..60L . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201219006 . S2CID 119202656 .
- ^ a b c Harries, Tim J .; Monnier, John D .; Symington, Neil H .; Kurosawa, Ryuichi (2004). "Modelos tridimensionales de transferencia radiativa de polvo: La Nebulosa Molinillo de WR 104". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 350 (2): 565. arXiv : astro-ph / 0401574 . Código bibliográfico : 2004MNRAS.350..565H . doi : 10.1111 / j.1365-2966.2004.07668.x . S2CID 15291717 .
- ^ Plait, Phil (3 de marzo de 2008). "WR 104: ¿Un estallido de rayos gamma cercano?" . Revista Discover . Consultado el 20 de diciembre de 2015 .
- ^ Sanderson, Katharine (6 de marzo de 2008). " ' Estrella de la muerte' encontrada apuntando a la Tierra" . Naturaleza . Consultado el 27 de julio de 2016 .
- ^ Q. Choi, Charles (10 de marzo de 2008). "La verdadera estrella de la muerte podría golpear la tierra" . Space.com . Consultado el 27 de julio de 2016 .
- ^ Kluger, Jeffrey (21 de diciembre de 2012). "La estrella que explota, que fríe el planeta y que no nos va a hacer daño, por favor, deje de preocuparse por ella" . Revista Time . Consultado el 27 de julio de 2016 .
- ^ a b c Tuthill, Peter. "WR 104: Preguntas técnicas" . Consultado el 20 de diciembre de 2015 .
- ^ a b c d e f g Tuthill, PG; Monnier, JD; Lawrance, N .; Danchi, WC; Owocki, SP; Gayley, KG (2008). "El prototipo de molinillo de viento en colisión WR 104". El diario astrofísico . 675 (1): 698–710. arXiv : 0712.2111 . Código Bibliográfico : 2008ApJ ... 675..698T . doi : 10.1086 / 527286 . S2CID 119293391 .
- ^ Tuthill, PG; Monnier, JD; Danchi, WC (1999). "Una polvorienta nebulosa de molinete alrededor de la estrella masiva WR104". Naturaleza . 398 (6727): 487–489. arXiv : astro-ph / 9904092 . Código Bibliográfico : 1999Natur.398..487T . doi : 10.1038 / 19033 . S2CID 4373103 .
- ^ Hill, Grant M. (2009). "WR 104: ¿Estamos mirando hacia abajo el cañón de un futuro GRB?". Sociedad Astronómica Estadounidense . 213 : 341.03. Código bibliográfico : 2009AAS ... 21334103H .
- ^ Gräfener, G .; Vink, JS; Harries, TJ; Langer, N. (2012). "Rotating Wolf-Rayet estrellas en una fase posterior a RSG / LBV. ¿Un canal evolutivo hacia GRB de larga duración?". Astronomía y Astrofísica . 547 : A83. arXiv : 1210.1153 . Bibcode : 2012A & A ... 547A..83G . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201118664 . S2CID 55530420 .
- ^ "En una primera, ondas gravitacionales vinculadas al choque de una estrella de neutrones" . National Geographic . Consultado el 26 de septiembre de 2018 .
- ^ Wehrle, AE ; Zacharias, N .; Johnston, K .; et al. (11 de febrero de 2009). "¿Cuál es la estructura de los chorros relativistas en AGN en escalas de días luz?" (PDF) . Astro2010: El estudio decenal de astronomía y astrofísica . 2010 : 310. Código Bibliográfico : 2009astro2010S.310W .
- ^ Van Den Heuvel, EPJ; Yoon, S.-C. (2007). "Progenitores de ráfagas de rayos gamma largos: condiciones de frontera y modelos binarios". Astrofísica y Ciencias Espaciales . 311 (1-3): 177-183. arXiv : 0704.0659 . Bibcode : 2007Ap y SS.311..177V . doi : 10.1007 / s10509-007-9583-8 . S2CID 38670919 .
- ^ "WR 104 no nos matará después de todo" . Universe Today .
enlaces externos
- WR 104 en WikiSky : DSS2 , SDSS , GALEX , IRAS , hidrógeno α , rayos X , astrofoto , mapa del cielo , artículos e imágenes
- Página de la Universidad de Sydney (Observatorio Keck)
- Imagen del día de astronomía de la NASA: WR 104: A Pinwheel Star System (3 de junio de 2014)