¿Importan las “estrellas huéspedes” del Extremo Oriente antiguo para la astrofísica de hoy?

Como “estrellas huéspedes” fueron denominadas más de 600 apariciones inesperadas y llamativas en el cielo nocturno por astrónomos chinos y coreanos, quienes las observaron hasta el final de siglo XVII, por más de 2500 años.  

La “estrella huésped” más famosa es una supernova fue observada en China como una estrella más brillante que Venus en el año 1054, hoy visible como la nebulosa del Cangrejo M1. Por otro lado, la astrofísica moderna conoce otro fenómeno parecido, el de la “nova clásica”, una explosión termonuclear superficial. 

Esto puede ocurrir en una binaria cataclísmica, que consiste en una enana blanca y una estrella normal de baja masa, tan cercana, que transfiere permanentemente un flujo de gas hidrógeno hacia la enana blanca durante largo tiempo.  Así se forma una alta concentración de hidrógeno en la superficie de la enana blanca que, finalmente, se calienta mucho y explota como una “bomba natural de hidrógeno”. La binaria sobrevive a este evento sin mayor cambio. Por eso, en cada binaria cataclísmica se puede repetir el fenómeno “nova clásica” muchas veces, cada ~100 mil años según indica la teoría.

¿“Muchas veces”? ¿Con qué frecuencia realmente? Esta es justo la pregunta inicial que se hizo el Dr. Nikolaus Vogt, profesor del IFA, en el proyecto realizado en colaboración interdisciplinaria con la reconocida especialista en historia de la Astronomía de la Universidad de Jena, Alemania, la Dra. Susanne Hoffmann.

Dra. Susanne Hoffmann

La investigación

Entre las estrellas huéspedes reportadas en los escritos antiguos del Extremo Oriente se seleccionaron 25 ejemplares, correspondientes a aquellas que no se movieron (para eliminar cometas) y las que fueron visibles por más de un día (para eliminar meteoros). 

La Dra. Hoffmann revisó en detalle los textos originales, que muchas veces mencionan estrellas brillantes cercanas y/o constelaciones o asterismos, para poder elegir las áreas del cielo más probables, en las cuales ocurrió cada uno de estos eventos. Luego, se buscó posibles contrapiezas modernas entre las binarias cataclísmicas conocidas y, también, entre restos de supernovas, pulsares y nebulosas planetarias, que podrían haber causado una erupción visible al ojo desnudo hace siglos o milenios.  Los resultados de esta colaboración interdisciplinaria fueron publicados en un total de 5 artículos recientes (entre 2019 y 2020; uno de ellos en colaboración con Dr. Claus Tappert, IFA), en las revistas Astronomische Nachrichten y  Monthly Notices of the Royal Society. 

En la mayoría de los casos hay más de una posibilidad de identificación y siempre se necesitará observaciones adicionales de los candidatos para posibles confirmaciones.

Entre las candidatas destacadas está la nova clásica KT Eri que fue observada en erupción en 2009, llegando a magnitud 5 en su máximo, visible al ojo desnudo. Resulta que los chinos observaron una estrella huésped en el año 1431 cerca de la misma posición en el cielo.  ¿Será posible que la misma nova tenga dos erupciones, separados por 538 años? Aún más sorprendente parece el caso BZ Cam, también una estrella variable cataclísmica conocida, cerca al lugar de una estrella huésped que fue observada en el año 369 por astrónomos chinos. Una fotografía reciente, tomada en filtros de Hα y [OIII], que son líneas de emisión típicas para envolturas de novas, muestra alrededor de BZ Cam una nebulosa tipo anillo compatible con su eyección hace unos 1700 años, y hasta cuatro otros arcos de anillos más tenues, más lejanos y aparentemente más antiguos, que podrían haber sido eyectados cada 2000 años en el pasado, anterior a la última.

La imagen 2 marca la última nebulosa, números. 3 y 4 las anteriores, visibles mejor en la número 1

El proyecto pretende entregar una base para investigaciones futuras, con la meta de entender mejor qué pasa a una variable cataclísmica durante el largo tiempo entre dos erupciones consecutivas tipo “nova clásica”. La nova clásica moderna más remota en tiempo es WY Sge que observada en erupción en el año en 1783. Este intervalo de tiempo (~2 siglos hasta hoy) podría ser aumentado por un factor 10 (~2 milenios), si se confirman algunas identificaciones con eventos “estrellas huéspedes” del antiguo Extremo Oriente. Todavía es poco, comparado los 100 mil años entre dos erupciones tipo nova (que predicen actualmente los astrofísicos teóricos), “pero sería un paso adelante sin duda”, señala el Dr. Vogt.

Aquí las referencias a los 5 artículos del Dr. Nikolaus Vogt