Estudiando los maseres de agua en estrellas variables Mira

Los Masers de Agua son un tipo de radiación de microondas que proviene de moléculas específicas de agua en el espacio. Estos masers se pueden encontrar alrededor de ciertas estrellas, especialmente las más viejas, conocidas como variables Mira. Las variables Mira son estrellas que cambian su brillo con el tiempo, a menudo expandiéndose y contrayéndose de manera rítmica. Este artículo se centra en las Emisiones de Maser de agua de dos estrellas específicas, U Her y RR Aql, y analiza cómo estas emisiones varían con el tiempo.

#¿Qué son los Masers de Agua?

Los masers de agua emiten radiación a una frecuencia muy específica, que es 22 GHz. Estas emisiones ocurren en el gas que rodea ciertos tipos de estrellas. Cuando las moléculas de agua en estas regiones se energizan, emiten haces de radiación de microondas, que podemos detectar con telescopios de radio.

#¿Por qué estudiar los Masers de Agua?

Estudiar los masers de agua le da a los científicos información sobre el comportamiento de las estrellas y su entorno. Al observar estas emisiones, los investigadores pueden aprender sobre la dinámica del gas, las temperaturas y otras condiciones en las regiones alrededor de estas estrellas. La variabilidad de las emisiones de maser puede revelar información importante sobre los ciclos de vida de las estrellas.

#Variables Mira

Las variables Mira son una clase de estrellas que sufren cambios significativos en brillo con el tiempo. A menudo se inflan y se contraen, creando un ambiente cambiante para el gas circundante. Esto conduce a condiciones variables que pueden afectar la producción de emisiones de maser. U Her y RR Aql son dos ejemplos bien conocidos de estrellas variables Mira.

#Observando U Her y RR Aql

U Her y RR Aql fueron observadas durante muchos años para estudiar sus emisiones de maser. El monitoreo abarcó casi dos décadas con varias observaciones en diferentes momentos. Este estudio a largo plazo permite a los investigadores rastrear cambios en la fuerza y frecuencia del maser.

#Resultados de U Her

Para U Her, las emisiones se encontraron en una región específica del espacio, formando una cáscara alrededor de la estrella. El límite de esta cáscara se midió entre 11 y 25 unidades astronómicas (UA) de la estrella, siendo 1 UA la distancia promedio de la Tierra al Sol. Las emisiones de maser fueron particularmente fuertes en esta área, indicando que las condiciones eran favorables para la producción de masers.

#Variabilidad del brillo

El brillo de las emisiones de maser de U Her varió significativamente con el tiempo. Estos cambios a menudo estaban vinculados al ciclo de pulsación de la estrella, con las emisiones alcanzando su punto máximo unos meses después de que la estrella alcanzara su brillo máximo. Este comportamiento periódico se mantuvo constante durante muchos años, contribuyendo a nuestra comprensión de cómo funcionan los masers de agua en relación con sus estrellas anfitrionas.

#Duraciones de las Nubes de Maser

Se encontró que las nubes individuales de maser tenían duraciones cortas, durando solo alrededor de cuatro años en promedio. Esto se determinó al observar que los patrones de emisión no cambiaban de manera predecible con el tiempo, sugiriendo que se estaban formando nuevas nubes en las mismas ubicaciones mientras que las más viejas se disipaban.

#Estructura de la Cáscara

La estructura de la cáscara de maser que rodea a U Her no es uniforme. Está llena de inhomogeneidades que generan irregularidades en las emisiones. Ciertas regiones mostraron actividad de maser persistente durante períodos más largos, sugiriendo ubicaciones estables en el viento de la estrella donde las condiciones permanecen favorables para la generación de masers.

#Resultados de RR Aql

RR Aql mostró propiedades similares a U Her en cuanto a sus emisiones de maser de agua. Las emisiones se encontraron concentradas en una estructura similar a una cáscara alrededor de la estrella, aunque el tamaño exacto y las condiciones diferían ligeramente.

#Variabilidad del Brillo

Al igual que U Her, las emisiones de maser de RR Aql estuvieron influenciadas por el ciclo de pulsación de la estrella. Las emisiones de maser a menudo alcanzaban su punto máximo junto con el brillo de la estrella, aunque el momento podía variar. Esto indicó una conexión entre las emisiones de maser y los cambios físicos que ocurren en la estrella.

#Duraciones de las Nubes de Maser

Las nubes de maser que rodean a RR Aql también mostraron duraciones cortas similares a las observadas en U Her. El estudio indicó que estas nubes podían persistir durante algunos años antes de disiparse, reforzando la idea de que nuevas nubes se forman con frecuencia en el área.

#Variabilidad en las Emisiones

Las observaciones de RR Aql muestran que sus emisiones de maser variaron significativamente con el tiempo. Hubo ráfagas de actividad que a veces resultaron en características brillantes y prominentes en el espectro de maser. Estas ráfagas pueden correlacionarse con cambios en el brillo de la estrella y podrían proporcionar más pistas sobre los procesos que suceden en las capas externas de la estrella.

#Comparación de U Her y RR Aql

Ambas estrellas demuestran comportamientos de maser y características de emisión similares, a pesar de sus diferencias en distancia y propiedades físicas. Las emisiones de maser están influenciadas por los ciclos de pulsación y varían de manera periódica. Las similitudes sugieren que los mecanismos que impulsan el fenómeno de los masers de agua son consistentes en diferentes variables Mira.

#Implicaciones para la Física Estelar

El estudio de los masers de agua en estrellas como U Her y RR Aql tiene implicaciones más amplias para entender los procesos estelares. Las observaciones revelan cómo ocurre la pérdida de masa en las estrellas y cómo se comporta el gas circundante. Esto puede informar teorías sobre la evolución de las estrellas y la dinámica de sus entornos.

#Conclusión

A través del monitoreo a largo plazo de U Her y RR Aql, los investigadores han obtenido valiosos conocimientos sobre las emisiones de maser de agua de estas estrellas. La variabilidad en el brillo y la estructura de las cáscaras de maser contribuyen a nuestra comprensión de la dinámica estelar y los ciclos de vida de las estrellas. Los resultados destacan la importancia de estudiar los masers de agua para descubrir las complejas interacciones entre las estrellas y sus entornos.