El dramático final de dos enanas blancas en órbita

Imágenes infrarrojas por WISE de 22 micrones a diferentes escalas de intensidad (paneles a y b) en comparación con una imagen alfa IPHAS óptica donde la nebulosa no es visible (panel c). Crédito: (c) Vasilii Gvaramadse / Universidad de Moscú.

Astrónomos de la Universidad de Bonn y sus colegas de Moscú han identificado un objeto celeste inusual. Es muy probable que sea el producto de la fusión de dos estrellas que murieron hace mucho tiempo. Después de miles de millones de años dando vueltas entre sí, las llamadas enanas blancas se fusionaron y resucitaron de entre los muertos. En un futuro cercano, sus vidas podrían finalmente terminar, con una gran explosión. Los investigadores ahora están presentando sus hallazgos en la revista Nature. 

El producto de fusión extremadamente raro fue descubierto por científicos de la Universidad de Moscú. En las imágenes realizadas por el satélite WISE (campo de exploración de infrarrojos de campo amplio) encontraron una nebulosa de gas con una estrella brillante en el centro. Sorprendentemente, sin embargo, la nebulosa emitió casi exclusivamente radiación infrarroja y ninguna luz visible. "Nuestros colegas en Moscú se dieron cuenta de que esto ya suponía un origen inusual", explica el Dr. Götz Gräfener del Instituto Argelander de Astronomía (AIfA) de la Universidad de Bonn. 

En Bonn, se analizó el espectro de la radiación emitida por la nebulosa y su estrella central. De esta manera, los investigadores de AIfA pudieron demostrar que el enigmático objeto celeste no contenía hidrógeno ni helio, una característica típica de los interiores de las enanas blancas. Las estrellas como nuestro Sol generan su energía a través de la quema de hidrógeno, la fusión nuclear del hidrógeno. Cuando se consume el hidrógeno, continúan quemando helio. Sin embargo, no pueden fusionar elementos más pesados: su masa es insuficiente para producir las altas temperaturas necesarias. Una vez que se ha consumido todo el helio, dejan de quemarse y enfriarse y se convierten en las llamadas enanas blancas. 

La nebulosa infrarroja de J005311. Crédito: (c) Vasilii Gvaramadse / Universidad de Moscú.

Por lo general, su vida ha terminado en este punto. Pero no para J005311: así es como los científicos nombraron su nuevo hallazgo en la constelación de Casiopea, a 10.000 años luz de la Tierra. "Suponemos que dos enanas blancas se formaron allí cerca muchos miles de millones de años", explica el Dr. Norbert Langer, de AIfA. "Se giraron en círculos, creando distorsiones exóticas del espacio-tiempo, llamadas ondas gravitacionales". En el proceso, gradualmente perdieron energía. A cambio, la distancia entre ellos se redujo cada vez más hasta que finalmente se fusionaron. 

Sólo cinco de estos objetos en la Vía Láctea. 

Ahora su masa total era suficiente para fusionar elementos más pesados ​​que el hidrógeno o el helio. El horno estelar comenzó a arder de nuevo. "Tal evento es extremadamente raro", subraya Gräfener. "Probablemente no haya ni media docena de objetos de este tipo en la Vía Láctea, y hemos descubierto uno de ellos". 

Un golpe de suerte extremo. Sin embargo, los investigadores están convencidos de que tienen razón con su interpretación. Por un lado, la estrella en el centro de la nebulosa brilla 40.000 veces más brillante que el sol, mucho más brillante que una sola enana blanca. Además, los espectros indican que J005311 tiene un viento estelar extremadamente fuerte; esta es la corriente de material que emana de la superficie estelar. Su motor es la radiación generada durante el proceso de combustión. Solo que, a una velocidad de 16.000 kilómetros por segundo, el viento de J005311 es tan rápido que este factor por sí solo no es suficiente para explicarlo. Sin embargo, se espera que las enanas blancas fusionadas tengan un campo magnético giratorio muy fuerte. "Nuestras simulaciones muestran que este campo actúa como una turbina, que además acelera el viento estelar", dice Gräfener. 

Lamentablemente, el resurgimiento de J005311 no durará mucho. En solo unos pocos miles de años, la estrella habrá transformado todos los elementos en hierro y se desvanecerá nuevamente. Debido a que su masa ha aumentado a más de 1,4 veces la masa del Sol en el proceso de fusión, sufrirá un destino excepcional. La estrella colapsará bajo la influencia de su propia gravedad. Al mismo tiempo, los electrones y protones que acumulan su materia se fusionarán en neutrones. La estrella de neutrones resultante tiene solo una fracción de su tamaño anterior, midiendo solo unos pocos kilómetros de diámetro, mientras que pesa más que todo el sistema solar. 

J005311, sin embargo, no se irá sin un saludo final. Su colapso será acompañado por una gran explosión, llamada explosión de supernova. 

Fuente: Universidad de Bonn,