Astrónomos de la Universidad de Sheffield y de la Universidad Estatal de Pensilvania han llevado a cabo observaciones en rayos X y ópticas de una estrella masiva conocida como Melnick 39. Este hallazgo, publicado el 21 de marzo en el servidor de preimpresión arXiv, ha revelado que Melnick 39 es un sistema binario de vientos colisionantes compuesto por dos estrellas supergigantes de tipo O.
Las observaciones indican que las estrellas calientes y masivas son tan luminosas que su radiación puede impulsar vientos estelares rápidos con velocidades terminales de entre 1,000 y 3,000 km/s. Las estrellas Wolf-Rayet (WR), que son estrellas masivas evolucionadas con sus envolturas ricas en hidrógeno despojadas, exhiben los vientos más potentes.
En términos generales, se asume que estos potentes vientos estelares están asociados con tres tipos de choques capaces de producir emisión en rayos X: choques dentro del viento mismo, vientos colisionantes en un sistema binario y el viento impactado en una burbuja circumestelar.
Características de Melnick 39
Melnick 39, también conocido como Brey 78, fue identificado por primera vez como una estrella WR en la Nebulosa de la Tarántula, una vasta región de hidrógeno atómico ionizado (H II) en la Nube Mayor de Magallanes (LMC). Se ha inferido que la masa de esta estrella es de aproximadamente 145 masas solares, lo que la convierte en una de las estrellas más masivas detectadas hasta la fecha. Además, Melnick 39 es una de las fuentes más brillantes de rayos X en la Nebulosa de la Tarántula.
Observaciones previas de Melnick 39 habían sugerido que podría ser un sistema binario con un período orbital preliminar estimado de 92.6 días. Ahora, un equipo de astrónomos liderado por Andrew Pollock, de la Universidad de Sheffield, ha proporcionado evidencia que confirma estas suposiciones.
En su estudio, los investigadores afirman: «La inclusión de espectroscopia de tiempo óptico del VLT FLAMES Tarantula Survey y espectroscopia archivada del HST [Telescopio Espacial Hubble] confirma a Melnick 39 como un binario espectroscópico de línea doble O2.5 If/WN6+O3 V–III con un período orbital cercano a 648 días».
Los datos revelaron que las estrellas primaria y secundaria de Melnick 39 tienen masas mínimas de 105 y 80 masas solares, respectivamente, con un cociente de masas del sistema determinado en 0.76. Según el estudio, las temperaturas efectivas de las estrellas primaria y secundaria son de 44,000 y 48,000 K, respectivamente. La edad de la estrella primaria se estima en alrededor de 1.5 millones de años, mientras que su compañera es presumiblemente unos 400,000 años más joven. La velocidad del viento para ambos componentes se ha calculado en aproximadamente 2,600 km/s.
Los astrónomos concluyeron que la luminosidad en rayos X de Melnick 39 se relaciona inversamente con la separación binaria, tal como se espera en sistemas de vientos colisionantes en régimen adiabático. Así, confirmaron que Melnick 39 es efectivamente un sistema binario de vientos colisionantes.
El estudio también encontró que Melnick 39 alcanza una tasa de conteo máxima cercana a 10 cts/ks en la separación orbital de periastron mínimo de 3.5 AU, de acuerdo con la nueva solución orbital. Esto permite compararlo con Melnick 34, el binario de vientos colisionantes más brillante del proyecto Chandra X-ray Visional ‘La Tarántula—Resuelta por rayos X’, que presenta una tasa cercana a 35 cts/ks en su mínimo.
Más información: A. M. T. Pollock et al., Melnick 39 es un binario de vientos colisionantes de periodo intermedio muy masivo, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.17150
