Se detecta óxido y dióxido de titanio en la envolvente de VY Canis Mayoris

Un grupo internacional de astrónomos ha identificado los dos óxidos de titanio en la atmósfera extendida, o envolvente de la estrella VY Canis Majoris, usando medidas en radio del SMA (Submilimiter Array) en Hawai y el interferómetro IRAM en Francia.

VY Canis Majoris no es una estrella cualquiera. Es una estrella de tipo variable, y es una de las estrellas más grandes y masivas que han sido observadas. Su etapa de evolución está cercana a su muerte como estrella, lo que seguramente provocará una supernova. Debido a su alta masa, y consecuentemente, alta luminosidad, las capas externas de la estrella son expulsadas por las grandes presiones de radiación, siendo una estrella altamente inestable por su enorme masa.

Observación de Canis Majoris. La estrella se encuentra rodeada por una envolvente de gas y polvo

Observación de Canis Majoris. La estrella se encuentra rodeada por una envolvente de gas y polvo

La estrella al expulsar materia crea una nube a su alrededor de gas y polvo. Esto provoca que la estrella en sí no sea visible, al menos en la mayoría del espectro, y lo que podamos observar no es más que el brillo reflejado de esa envolvente. La complejidad de estas capas externas de la atmósfera ha sido objeto de muchos estudios y aun hoy no se entienden correctamente los procesos por los que toma esa forma y estructura concreta. Los procesos físicos por los cuales el material de las capas más externas de la estrella es levantado y expandido hasta formar esta estructura envolvente no son comprendidos son temas de estudios actuales. Lo que si se sabe con certeza es que en un tiempo relativamente corto, la estrella acabará su vida con una explosión de supernova, ya que se encuentra en las últimas etapas de su acelerada vida.

Las observaciones en diferentes longitudes de onda ofrecen diferentes clases de información sobre la estructura y composición de la estrella, pudiendo obtener información acerca de las composiciones atómicas y moleculares de ciertas capas de la envolvente. Concretamente para la detección de moléculas suelen usarse detectores de radiación submilimétrica, siendo normalmente más fácil de observar en este rango del espectro.

Interferómetro SMA, en Hawai

Interferómetro SMA, en Hawai

Los autores del estudio han observado TiO por primera vez en este rango espectral, y a su vez es la primera vez que se observa el TiO2 en el espacio. El TiO2 o dióxido de titanio es una molécula usada en el día a día de nuestras vidas, siendo el pigmento blanco más utilizado en industria (blanco titanio), siendo usado como colorante alimenticio bajo el código E-171.

Sin embargo el papel que juegan estas moléculas en el espacio es bien diferente. Los modelos teóricos indican que las estrellas, especialmente las más frías, eyectan grandes cantidades de estas moléculas. Estas moléculas tienden a formar “grumos” de polvo interestelar y concretamente el TiO2 tiene unas propiedades catalíticas que influyen de forma importante en los procesos químicos que puedan producir grandes moléculas en el espacio. También el papel que juega el TiO en la estructura estelar es fundamental, siendo observado fácilmente en rangos del visible en estrellas relativamente frías, siendo a su vez el responsable de que cierto tipo de estrellas llamadas “Estrellas Mira”, llamadas así por su prototipo Mira, sean variables.

Estado agregado de polvo del TiO2

Estado agregado de polvo del TiO2

La observación de TiO y TiO2 en la envolvente de VY Canis Majoris muestra que la formación de estas moléculas es relativamente frecuente, acorde con los modelos teóricos. Sin embargo, gran cantidad se encuentra en estado de gas disociado, y no de agragación de partículas de polvo. Esto puede ser explicado por ciertos procesos de destrucción de las agregaciones de polvo, tales como choques térmicos o colisiones entre diferentes partes de la envolvente.

Este nuevo tipo de detección en el rango de longitudes de onda submilimétricas es especialmente importante debido a que permite estudiar con cierto detalle los procesos de formación del polvo, tan importante en el papel del desarrollo del medio interestelar en galaxias.

[Referencia: Max Planck Institute]

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