¡Atención, astrofísicos! Llega una Nova muy novedosa

• Título del artículo original: Multiple flares caused by mass ejection episodes during the
  advanced nebular phase of Nova Scuti 2019
• Autores/as: U. Munari, G.L. Righetti, S. Dallaporta
• Institución del primer autor: INAF, Observatorio Astronómico de Padua, 36012 Asiago (VI), Italia
• Estado de la publicación: Aceptado para publicación en el MNRAS, accesio abierto en arXiv

En el artículo de hoy nos acercamos a una nova muy especial, llamada Nova Scuti 2019(o NSct19, para abreviar). ¿Quieres saber por qué ha causado tanto interés esta amiga en particular?, ¡pues sigue leyendo!

Y un extraño brillo apareció en el cielo… o no

En octubre de 2019, se detectó por primera vez NSct19. Aunque ya había un objeto identificado en la misma posición con anterioridad por el catálogo PanSTARRS-1, el gran brillo detectado en esta ocasión y observaciones espectroscópicas permitieron clasificar este evento como una nova. Las novas son fenómenos cataclísmicos de alto brillo producido por la fusión de elementos en la superficia de una enana blanca, la cual ha acretado el material necesario de una estrella compañera. Aunque estos eventos son ya conocidos, la detección de líneas prohibidas de silicio, calcio y hierro en estados de alta ionización en el espectro infrarrojo despertó el interés de la comunidad científica, que pronto descubrió que este evento no era tan común como parecía.

Siguiendo a un transitorio amigo 

Desde el 19 de junio y hasta el 18 de septiembre de 2020, el equipo firmante estuvo haciendo fotometría de la fuente casi diariamente, añadiendo 3 observaciones más entre la fecha final y el 16 de octubre del mismo año. Además, también se hizo espectroscopía de baja resolución y calibrada en flujo (es decir, se le dio unidades físicas al espectro).

Con ello se vio que el evento se encontraba en un estado nebular (un estado ya evolucionado tras la explosión principal, en que la el gas expusado ya ha formado una nebulosa). Además, se constató que el brillo entre junio y octubre de 2020 cayó más rápidadmente al principio, y más lentamente después. Este cambio de la velocidad de decaimiento se produjo, probablemente, por un cambio en el equilibrio entre fotoionización y recombinación. Sin embargo, lo que más sorprendió fue la presencia de nueve aumentos de luminosidad muy destacables (conocidos como flares en inglés) y cortos superpuestos sobre este decaimiento, por el resto normal.

Figura 1: Evolución del tiempo entre flares consecutivos en los 9 eventos observados. Crédito: Figura 4 del artículo original.

Al estudiar estos flares con detenimiento, se vio que parecían seguir una secuencia temporal clara, presentada en la Figura 1. Esto permitió hacer una extrapolación para ver cuándo deberían observarse más variaciones de este tipo antes y después de los detectados, marcados por las flechas rosas en la Figura 2. A pesar de contar con medidas, no se aprecian cambios de luminosidad en estas observaciones, por lo que se excluyó la idea de que hubiera otros flares no detectados. 

Figura 2: Curva de luz entre junio y julio de NSct19. Las bandas amarillas verticales marcan los flares, las líneas punteadas indican cuándo se tomaron los espectros, y las flechas rosas indican dónde debería haber otros eventos transitorios, según la extrapolación hecha desde la Figura 1. Crédito: Figura 3 del artículo original.

Aunque no todos los eventos observados alcanzan el mismo brillo medido, esto puede deberse a efectos observacionales. Por lo demás, todos ellos parecen muy similares, con una subida muy rápida de brillo. Este aumento de brillo es mayor en las longitudes de onda más largas y más cortas del espectro visible (las bandas I y B, respectivamente) que en las intermedias (V y R).

En cuanto a los espectros, tomados horas después del máximo, son muy parecidos en todos los casos, lo que apuntaría a un origen físico similar (lo cual se ve reforzado por la similitud de la curva de luz en las épocas 3 y 5). El equipo propone que el primer flare de los estudiados tuvo lugar por una expulsión repentina de material alrededor de la enana blanca. La cantidad de material expulsada debería ser menor que en el evento principal. Este actuaría como una pseudo-fotosfera ópticamente grueso, lo que produciría una caída de la temperatura y una destacable recombinación de los elementos ionizados. Asumiendo un modelo estándar de expansión esférica con la enana blanca en el centro de la misma, como las observaciones espectroscópicas se hicieron a las pocas horas del máximo, el único material en el que se apreciarían los cambios producidos por esta eyección sería el que se está acercando a la Tierra (pues la luz del que se está alejando no habría tenido tiempo de llegar al observador, según puede entenderse en el esquema de la Figura 3). Estos dos aspectos producen que en los elementos más ionizados, al verse recombinados solo aquellos que van hacia el observador, haya un decrecimiento en el lado azul de la emisión. Además de todo esto, la presencia de líneas de hierro altamente ionizado sugiere que esta enana aún fusionaba elementos en su superficie en el momento de las emisiones. 

Figura 3: Esquema del modelo simple utilizado por los autores, en el cual el material expulsado se extiende desde la enana blanca (centro) como un cascarón esférico. El material de la región A se acerca al observador, por lo que su luz nos llegará antes que el de la región B (que no tiene tiempo de llegar cuando se toma el espectro). Crédito: Figura 9 del artículo original.

Hasta el momento se han observado pocas novas con una secuencia de flares como las de NSct19. Además es la única que ha presentado esta fenomenología en un estado tan tardío de su evolución. Esto ha llevado al equipo firmante a proponer un nuevo grupo taxonómico, el de flaring nova: aquellas que presentan eventos de crecimiento de brillo muy rápido, en secuencias con un patrón claro y que se superponen a una curva de luz que, en el resto de momentos, evoluciona de un modo suave. Quizás próximas observaciones permitan que este nuevo grupo vaya creciendo y, con ello, también lo haga nuestro entendimiento de su física.