Nova
Una nova es un evento astronómico cataclísmico que causa la aparición súbita de una aparente "nueva" estrella[1] y que se debilita lentamente en el transcurso de varias semanas o meses. Las causas que provocan la aparición de una nova son variadas, dependiendo de las circunstancias de las dos estrellas progenitoras. En todas las novas observadas hay involucrada una enana blanca en un sistema binario cercano. Los principales subtipos de novas son las novas clásicas, las novas recurrentes y las novas enanas. Todas están consideradas estrellas variables de tipo cataclísmico.
En un sistema binario cercano, formado por una enana blanca y una estrella, se produce transferencia (acreción) de masa de la compañera a la enana.[2] El material acretado, compuesto principalmente por hidrógeno y helio, es compactado en la superficie de la enana blanca debido a la intensa fuerza gravitatoria en la superficie de esta. A medida que se va acumulando más material, se calienta cada vez más, hasta alcanzar la temperatura crítica para la ignición de la fusión nuclear. Entonces se transforman rápidamente grandes cantidades de hidrógeno y helio en elementos más pesados, en un proceso análogo al que ocurre en el núcleo de las estrellas de secuencia principal, aunque en estos casos se trata de procesos estables que duran largos periodos de tiempo; en las novas, en cambio, es un evento violento.[3]
La enorme cantidad de energía liberada por este proceso produce un destello de radiación electromagnética muy brillante, pero de corta duración. Este destello, que se produce en escalas de tiempo de días, dio origen al nombre nova, que en latín significa «nueva»: al ocurrir una nova, los astrónomos antiguos veían la aparición de una nueva estrella en el cielo nocturno. El término fue usado por primera vez por el astrónomo Tycho Brahe[4] al observar no una nova sino una supernova, pero no fue hasta tiempo después cuando se reconocieron las diferencias entre las supernovas y las novas, intrínsecamente mucho menos energéticas.
Una enana blanca puede generar múltiples eventos de nova, mientras siga habiendo masa disponible en la estrella compañera para la acreción. Progresivamente la estrella donante puede ver agotado su material, o la enana blanca puede producir una nova lo suficientemente poderosa como para destruir el sistema por completo. Este último caso es similar al de una supernova tipo Ia. Sin embargo, las supernovas involucran procesos diferentes y energías mucho mayores,[5] del orden de 1044 J, mientras que las explosiones típicas de novas pueden liberar unos 1038 - 1039 J, por lo que no deberían ser confundidas.
A veces las novas pueden ser visibles a simple vista. El caso más reciente es la nova Cygni 1975, que apareció el 29 de agosto de 1975 en la constelación del Cisne,[6] unos 5 grados al norte de Deneb (α Cygni), y alcanzó una magnitud de 2,0, tan brillante como la propia Deneb.
Las novas contribuyen a la nucleosíntesis de algunos elementos que no se producen igual que en los ciclos habituales. En principio, queman de forma explosiva su hidrógeno a través del ciclo CNO pero las mayores energías a la que se producen esos estallidos hacen que el ciclo derive en otra reacción distinta.[7]
12
C
+
1
H
→
13
N
+
γ
{\displaystyle {}^{12}C+{}^{1}H\rightarrow {}^{13}N+\gamma }
13
N
+
1
H
→
14
O
+
γ
{\displaystyle {}^{13}N+{}^{1}H\rightarrow {}^{14}O+\gamma }
Para comparar con el ciclo CNO típico que se produce en una estrella, véase ciclo CNO.
El súbito aumento de energía expulsa la atmósfera al espacio interestelar creando la envoltura que se ve como luz visible durante el acontecimiento de la nova. En siglos pasados se consideraba que se trataba de una nueva estrella. Algunas novas producen restos de nova de corta duración, que pueden durar varios siglos. Los procesos de las novas recurrentes son los mismos que los de las novas clásicas, salvo que la ignición de la| fusión puede ser repetitiva porque la estrella compañera puede volver a alimentar la densa atmósfera de la enana blanca.
Las novas se producen con mayor frecuencia en el cielo a lo largo de la trayectoria de la Vía Láctea, especialmente cerca del Centro Galáctico observado en Sagitario; sin embargo, pueden aparecer en cualquier parte del cielo. Se producen con mucha más frecuencia que las supernovas galácticas, con una media de unas diez al año en la Vía Láctea. La mayoría se detectan con telescopios, quizás sólo una cada 12-18 meses alcanza visibilidad a naked-eye. Las novas que alcanzan la primera o segunda magnitud se producen sólo varias veces por siglo. La última nova brillante fue V1369 Centauri que alcanzó la magnitud 3,3 el 14 de diciembre de 2013.[8]
