Gas ultra caliente alrededor de restos de estrellas parecidas al sol

Imagen en color de la enana blanca GALEXJ014636.8 + 323615 de Sloan Digital Sky Survey. Crédito: Sloan Digital Sky Survey.

Resolviendo un misterio de décadas, un equipo internacional de astrónomos descubrió una magnetosfera extremadamente caliente alrededor de una enana blanca, un remanente de una estrella como nuestro Sol. El trabajo fue dirigido por la Dra. Nicole Reindl, investigadora de la Royal Commission 1851, con sede en la Universidad de Leicester, y publicada hoy en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

Las enanas blancas son la etapa final en la vida de las estrellas como nuestro Sol. Al final de sus vidas, estas estrellas expulsan sus atmósferas externas, dejando atrás un núcleo caliente, compacto y denso que se enfría durante miles de millones de años. La temperatura en sus superficies suele ser de alrededor de 100.000 grados Celsius (en comparación, la superficie del Sol es de 5500 grados).

Algunas enanas blancas desafían a los científicos, ya que muestran evidencia de metales altamente ionizados. En astronomía, los "metales" describen cada elemento más pesado que el helio, y una alta ionización aquí significa que todos, excepto uno de los electrones externos, usualmente en sus átomos, han sido eliminados. Ese proceso necesita una temperatura de 1 millón de grados centígrados, mucho más alta que la superficie de las estrellas enanas blancas más calientes.

El equipo de Reindl utilizó el Telescopio de Calar Alto de 3,5 metros en España para descubrir y observar una enana blanca en dirección a la constelación de Triangulum, catalogada como GALEXJ014636.8 + 323615, ubicada a 1200 años luz del sol. El análisis de la luz de la enana blanca con una técnica conocida como espectroscopia, donde la luz se dispersa en sus colores constituyentes, reveló las firmas de metales altamente ionizados. De manera intrigante, estos variaron durante un período de seis horas, el mismo tiempo que tarda la enana blanca en rotar.

Observatorio de Calar Alto, España. Wikipedia.

Reindl y su equipo concluyen que el campo magnético alrededor de la estrella, la magnetosfera, atrapa el material que fluye desde su superficie. Los choques dentro de la magnetosfera calientan dramáticamente el material, eliminando casi todos los electrones de los átomos metálicos.

"Es como un dónut hecho de material ultra-caliente que rodea a la estrella ya muy caliente", explica Reindl.

"El eje del campo magnético de la enana blanca está inclinado respecto a su eje de rotación. Esto significa que la cantidad de material calentado por el choque que vemos varía a medida que la estrella gira.

"Después de décadas de encontrar más y más de estas estrellas oscuras sin tener una idea de dónde provienen estos metales altamente ionizados", continúa, "nuestro modelo de magnetosfera sobrecalentada finalmente explica su origen".

Impresión artística de la enana blanca caliente GALEXJ014636.8 + 323615 (blanco) y su magnetosfera circunstalelar ultra-caliente (púrpura) atrapada con el campo magnético (verde). Crédito: N. Reindl.

Las magnetosferas se encuentran alrededor de otros tipos de estrellas, pero este es el primer informe de una alrededor de una enana blanca. El descubrimiento podría tener consecuencias de largo alcance. "Simplemente no tomamos esto en cuenta", admite Reindl. "Ignorar sus magnetosferas podría significar que las mediciones de otras propiedades básicas de las enanas blancas son incorrectas, como sus temperaturas y masas".

Puede ser que un cuarto de las enanas blancas atraviese una etapa de atrapamiento y material de sobrecalentamiento. Reindl y su equipo ahora planean modelarlos en detalle y ampliar su investigación al estudiar más de estos objetos fascinantes.

Fuente: Royal Astronomical Society