Una estrella que se mueve rápidamente choca con gas interestelar, creando un choque de arco dramático

Zeta Ophiuchi ha tenido una vida interesante. Comenzó como una gran estrella típica unas veinte veces más masiva que el sol. Pasó sus días felizmente orbitando una gran estrella compañera hasta que esta explotó como una supernova hace aproximadamente un millón de años. La explosión expulsó a Zeta Ophiuchi, por lo que ahora se está alejando a toda velocidad por el espacio interestelar. Por supuesto, la supernova también expulsó las capas exteriores de la estrella compañera, por lo que en lugar de dejar espacio vacío, nuestra valiente estrella también está acelerando a través del gas residual. Como dicen en Facebook, es complicado. Y esa es una gran noticia para los astrónomos, como muestra un estudio reciente.

Zeta Ophiuchi es mejor conocida por sus bellas imágenes como la de arriba. A medida que atraviesa el gas interestelar, la estrella ha creado ondas de choque calientes que brillan en todo, desde el infrarrojo hasta los rayos X. La física de estas ondas de choque es extremadamente compleja. Se rige por un conjunto de ecuaciones matemáticas conocidas como magnetohidrodinámica, que describe el comportamiento de los gases fluidos y los campos magnéticos que los rodean. Modelar estas ecuaciones es bastante malo, pero cuando tienes un movimiento turbulento como ondas de choque, las cosas empeoran aún más. Por eso Zeta Ophiuchi es tan importante. Como tenemos una vista tan buena de su onda de choque, podemos comparar nuestras observaciones con simulaciones por computadora.

En este último estudio, el equipo creó modelos informáticos que simulaban la onda de choque cerca de Zeta Ophiuchi. Luego compararon estos modelos con observaciones infrarrojas, visibles y de rayos X. Su objetivo es determinar qué simulaciones son las más precisas para que los modelos puedan refinarse aún más. De sus tres modelos, dos de ellos predijeron que la región más brillante de emisión de rayos X debería estar en el borde de la onda de choque más cercana a la estrella, y esto es lo que observamos. Pero los tres modelos también predijeron que las emisiones de rayos X deberían ser más bajas de lo que observamos, por lo que ninguno de los modelos es completamente preciso. Pero estos modelos son difíciles de hacer bien, y este trabajo es un buen comienzo.

La diferencia en el brillo de los rayos X probablemente se deba al movimiento turbulento de la onda de choque. El equipo planea incluir parte de este movimiento turbulento en modelos futuros. A través de múltiples iteraciones, deberían poder crear una simulación que modele de cerca esta onda de choque interestelar.

La magnetohidrodinámica es fundamental para muchos procesos astrofísicos, que van desde erupciones solares a la formación de planetas, a los poderosos motores de agujeros negros de los cuásares. La mayoría de estos interacciones están ocultos por la distancia o el polvo, por lo que es genial que Zeta Ophiuchi pueda brindar a los astrónomos una visión impactante de esta física compleja.