Astrónomos han obtenido la imagen más detallada de un tipo raro de binario estelar donde dos estrellas, una que se acerca al final de su vida, orbitan dentro de un extenso disco de polvo.

Su conjunto de datos de 130 años abarca la gama más amplia de luz recopilada hasta ahora para uno de estos sistemas, conocidos como variable RV Tauri, desde radio hasta rayos X.

El sistema, U Monocerotis o U Mon para abreviar, se encuentra a unos 3 mil 600 años luz de distancia en la constelación de Monoceros. Sus dos estrellas giran entre sí aproximadamente cada seis años y medio en una órbita inclinada unos 75 grados desde nuestra perspectiva.

La estrella principal, una supergigante amarilla anciana, tiene alrededor del doble de la masa del Sol, pero se ha elevado a 100 veces el tamaño del Sol. Un tira y afloja entre la presión y la temperatura en su atmósfera hace que se expanda y contraiga regularmente, y estas pulsaciones crean cambios de brillo predecibles con caídas alternas profundas y superficiales en la luz, un sello distintivo de los sistemas RV Tauri. Los científicos saben menos sobre la estrella compañera, pero creen que tiene una masa similar y es mucho más joven que la principal, informa la NASA.

El disco frío alrededor de ambas estrellas está compuesto de gas y polvo expulsados por la estrella primaria a medida que evolucionaba. Los astrónomos estiman que el disco tiene alrededor de 82 millardos de kilómetros de ancho. Las órbitas binarias dentro de una brecha central que creen que es comparable a la distancia entre las dos estrellas en su máxima separación, hasta alrededor de 870 millones de kilómetros de ancho.

Cuando las estrellas están más lejos unas de otras, están aproximadamente alineadas con nuestra línea de visión. El disco oscurece parcialmente el primario y crea otra fluctuación predecible en la luz del sistema. Los científicos creen que esto ocurre cuando una o ambas estrellas interactúan con el borde interior del disco, extrayendo corrientes de gas y polvo. Sugieren que la estrella compañera canaliza el gas hacia su propio disco, que se calienta y genera una salida de gas que emite rayos X. Este modelo podría explicar los rayos X detectados en 2016 por el satélite XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea que convirtió a U Mon en el primer RV Tauri observado en rayos X.

El equipo de investigación también utilizó mediciones de luz visible de los archivos de la Asociación Estadounidense de Observadores de Estrellas Variables (AAVSO) y el Acceso digital a un siglo del cielo en Harvard (DASCH), ambos con sede en Cambridge, Massachusetts. Los resultados se publican en The Astrophysical Journal.

La luz de U Mon varía tanto porque la estrella primaria pulsa y porque el disco la oscurece parcialmente cada seis años y medio aproximadamente. Los datos combinados de AAVSO y DASCH de U Mon, que abarca más de 130 años, permitieron a los astrónomos detectar un ciclo aún más largo, donde el brillo del sistema aumenta y disminuye aproximadamente cada 60 años. Creen que una deformación o un grupo en el disco, ubicado tan lejos del binario como lo está Neptuno del Sol, causa esta variación adicional a medida que orbita.