MADRID, 6 Ago. (EUROPA PRESS) -
Astrónomos de la Universidad de Warwick han descubierto evidencia convincente de que una enana blanca cercana es, de hecho, el remanente de la fusión de dos estrellas.
Este inusual descubrimiento estelar se reveló mediante observaciones ultravioleta del carbono en la atmósfera caliente de la estrella con el Telescopio Espacial Hubble.
Las enanas blancas son los núcleos densos que quedan cuando las estrellas agotan su combustible y colapsan. Son brasas estelares del tamaño de la Tierra que pesan típicamente la mitad que el Sol, compuestas por núcleos de carbono y oxígeno con capas superficiales de helio e hidrógeno. Si bien las enanas blancas son comunes en el universo, aquellas con una masa excepcionalmente alta (que pesan más que el Sol) son raras y enigmáticas.
NO SE COMPRENDE BIEN CÓMO SE FORMÓ
En un artículo publicado en Nature Astronomy, astrónomos de Warwick informan sobre sus investigaciones de una enana blanca conocida de gran masa a 130 años luz de distancia, llamada WD 0525+526. Con una masa un 20 % mayor que la de nuestro Sol, WD 0525+526 se considera "ultramasiva", y no se comprende del todo cómo se formó esta estrella.
Una enana blanca de este tipo podría formarse a partir del colapso de una estrella masiva. Sin embargo, los datos ultravioleta del Telescopio Espacial Hubble revelaron que WD 0525+526 contiene pequeñas cantidades de carbono que ascienden desde su núcleo hacia su atmósfera rica en hidrógeno, lo que sugiere que esta enana blanca no se originó a partir de una sola estrella masiva.
"En luz óptica (la que vemos con nuestros ojos), WD 0525+526 parece una enana blanca pesada, pero por lo demás normal", afirmó en un comunicado la Dra. Snehalata Sahu, primera autora e investigadora de la Universidad de Warwick. Sin embargo, mediante observaciones ultravioleta obtenidas con el Hubble, pudimos detectar tenues firmas de carbono que no eran visibles para los telescopios ópticos.
Encontrar pequeñas cantidades de carbono en la atmósfera es una señal reveladora de que esta enana blanca masiva probablemente sea el remanente de la fusión de dos estrellas en colisión. También nos indica que podría haber muchos más remanentes de fusión como este que se hacen pasar por enanas blancas comunes con atmósfera de hidrógeno puro. Solo las observaciones ultravioletas podrían revelarlas.
Normalmente, el hidrógeno y el helio forman una gruesa capa similar a una barrera alrededor del núcleo de una enana blanca, manteniendo ocultos elementos como el carbono. En una fusión de dos estrellas, las capas de hidrógeno y helio pueden quemarse casi por completo al combinarse.
La estrella resultante tiene una capa muy delgada que ya no impide que el carbono alcance la superficie; esto es exactamente lo que se encuentra en WD 0525+526.
Antoine Bédard, becario del Premio Warwick en el grupo de Astronomía y Astrofísica de Warwick y coautor principal, afirmó: "Medimos que las capas de hidrógeno y helio son diez mil millones de veces más delgadas que en las enanas blancas típicas. Creemos que estas capas se eliminaron en la fusión, y esto es lo que ahora permite que el carbono aparezca en la superficie.
REMANENTE INUSUAL
Pero este remanente también es inusual: contiene aproximadamente 100.000 veces menos carbono en su superficie que otros remanentes de fusión. El bajo nivel de carbono, junto con la alta temperatura de la estrella (casi cuatro veces más caliente que el Sol), nos indica que WD 0525+526 se encuentra en una etapa mucho más temprana de su evolución posterior a la fusión que las encontradas previamente.
Este descubrimiento nos ayuda a comprender mejor el destino de los sistemas estelares binarios, lo cual es crucial para fenómenos relacionados, como las explosiones de supernovas, según los autores.
Añade más misterio a cómo el carbono llega a la superficie en esta estrella mucho más caliente. Los otros remanentes de fusión se encuentran en una etapa más tardía de su evolución y son lo suficientemente fríos como para que la convección lleve el carbono a la superficie. Pero WD 0525+526 es demasiado caliente para ese proceso.
En cambio, el equipo identificó una forma más sutil de mezcla llamada semiconvección, observada aquí por primera vez en una enana blanca. Este proceso permite que pequeñas cantidades de carbono asciendan lentamente hacia la atmósfera rica en hidrógeno de la estrella.
"Encontrar evidencia clara de fusiones en enanas blancas individuales es poco común", añadió el profesor Boris Gänsicke, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, quien obtuvo los datos del Hubble para este estudio.
"Pero la espectroscopia ultravioleta nos permite detectar estas señales de forma temprana, cuando el carbono aún es invisible en longitudes de onda ópticas. Dado que la atmósfera terrestre bloquea la luz ultravioleta, estas observaciones deben realizarse desde el espacio, y actualmente solo el Hubble puede realizar esta tarea.