Vea También
 |
| Crédito: M.Weiss/Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian |
Investigadores del Centro de Astrofísica | Harvard y del Smithsonian han observado un nuevo tipo de estrella binaria cuya existencia se había teorizado durante mucho tiempo. El descubrimiento confirma finalmente cómo se forma y evoluciona un tipo de estrella poco común en el universo.
La nueva clase de estrellas, descrita en el número de este mes de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, fue descubierta por el becario postdoctoral Kareem El-Badry utilizando el telescopio Shane del Observatorio Lick, en California, y datos de varios estudios astronómicos.
"Hemos observado la primera prueba física de una nueva población de estrellas binarias de transición", afirma El-Badry. "Esto es emocionante; es un eslabón evolutivo perdido en los modelos de formación de estrellas binarias que hemos estado buscando".
Un nuevo tipo de estrella
Cuando una estrella muere, hay un 97 por ciento de posibilidades de que se convierta en una enana blanca, un objeto pequeño y denso que se ha contraído y oscurecido después de quemar todo su combustible.
Pero en raras ocasiones, una estrella puede convertirse en una enana blanca de masa extremadamente baja (ELM). Con menos de un tercio de la masa del Sol, estas estrellas presentan un enigma: si los cálculos de la evolución estelar son correctos, todas las enanas blancas ELM parecen tener más de 13.800 millones de años, más que la edad del propio universo y, por tanto, son físicamente imposibles.
A lo largo de los años, los astrónomos han llegado a la conclusión de que la única manera de que se forme una enana blanca ELM es con la ayuda de una compañera binaria. La atracción gravitatoria de una estrella compañera cercana podría consumir rápidamente (al menos, en menos de 13,8B años) una estrella hasta convertirla en una enana blanca ELM.
Sin embargo, la evidencia de esta imagen no es infalible.
Los astrónomos han observado estrellas normales y masivas, como nuestro Sol, que se acrecionan a enanas blancas, lo que se denomina variables cataclísmicas. También han observado enanas blancas ELM con compañeras enanas blancas normales. Sin embargo, no habían observado la fase de transición de la evolución, o la transformación intermedia: cuando la estrella ha perdido la mayor parte de su masa y casi se ha contraído a una enana blanca ELM.
Un eslabón evolutivo perdido
El-Badry compara a menudo la astronomía estelar con la zoología del siglo XIX.
"Vas a la selva y encuentras un organismo. Describes su tamaño y su peso, y luego pasas a otro organismo", explica. "Ves todos estos tipos de objetos diferentes y tienes que reconstruir cómo están todos conectados".
En 2020, El-Badry decidió volver a la selva en busca de la estrella que durante tanto tiempo había aludido a los científicos: la enana blanca pre-ELM (también denominada variable cataclísmica evolucionada).
Utilizando los nuevos datos de Gaia, el observatorio espacial lanzado por la Agencia Espacial Europea, y la Instalación de Transitorios Zwicky de Caltech, El-Badry redujo los mil millones de estrellas a 50 posibles candidatas.
El astrónomo subraya la importancia de los datos públicos de los estudios astronómicos para su trabajo. "Si no fuera por proyectos como el Zwicky Transient Facility y Gaia, que representan una enorme cantidad de trabajo entre bastidores de cientos de personas, este trabajo no sería posible", afirma.
A continuación, El-Badry realizó observaciones de cerca de 21 de las estrellas.
La estrategia de selección funcionó. "El 100% de las candidatas eran estas pre-ELM que habíamos estado buscando", dice. "Estaban más hinchadas e infladas que las ELM. También tenían forma de huevo porque la atracción gravitatoria de la otra estrella distorsiona su forma esférica".
"Encontramos el vínculo evolutivo entre dos clases de estrellas binarias -las variables cataclísmicas y las enanas blancas ELM- y encontramos un número decente de ellas", añade El-Badry.
Trece de las estrellas mostraban signos de que seguían perdiendo masa en favor de su compañera, mientras que ocho de las estrellas parecían no perder ya masa. Además, cada una de ellas tenía una temperatura más elevada que las variables cataclísmicas observadas anteriormente.
El-Badry tiene previsto seguir estudiando las enanas blancas anteriores al ELM y podría hacer un seguimiento de las otras 29 estrellas candidatas que descubrió anteriormente.
Al igual que los antropólogos modernos que están llenando las lagunas de la evolución humana, está sorprendido por la rica diversidad de estrellas que puede surgir de la simple ciencia.
Fuentes, créditos y referencias:
Kareem El-Badry et al, Birth of the ELMs: a ZTF survey for evolved cataclysmic variables turning into extremely low-mass white dwarfs, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2021). DOI: 10.1093/mnras/stab2583