Dos estrellas compuestas por elementos inusuales tienen una historia misteriosa sobre su origen

Astronomía

Los astrónomos han descubierto un par de estrellas extrañas, como nunca antes se habían visto, cubiertas de una misteriosa acumulación de sustancias químicas inusuales. Estos bichos raros cósmicos pueden haber nacido a través de un tipo muy raro de fusión entre dos estrellas en diferentes extremos de sus respectivos ciclos de vida. Los investigadores detectaron las dos estrellas, llamadas PG1654+322 y PG1528+025, mientras escaneaban el cielo utilizando datos recopilados por el Telescopio Espectroscópico de Fibra de Objetos Múltiples de Gran Área del Cielo (LAMOST) en China y el Observatorio del Gran Telescopio Binocular en Arizona.

Son un tipo de estrella pre-enana blanca, que es una estrella un poco demasiado grande para ser considerada enana blanca: los restos densos que quedan cuando las estrellas medianas y pequeñas se quedan sin combustible para quemar. Sin embargo, a diferencia de otras estrellas pre-enanas blancas conocidas, estas nuevas estrellas, que aún no han recibido un nombre propio, tienen una gran abundancia de carbono y oxígeno cerca de su superficie.

La fusión nuclear de helio en el corazón de las estrellas forma estas sustancias químicas, por lo que las firmas de estos elementos no son inusuales en algunas estrellas. Pero, por lo general, estos elementos alcanzan la superficie estelar solo cuando una estrella se acerca al final de su vida, después de haber agotado la mayor parte de su helio. Sin embargo, el tamaño y la luminosidad de estas nuevas estrellas sugieren que todavía son ricas en helio en sus núcleos. Las estimaciones de los investigadores sugieren que han estado ardiendo el tiempo suficiente para crear los niveles de carbono y oxígeno observados por los astrónomos.

“Normalmente, esperamos que las estrellas con estas composiciones superficiales ya hayan terminado de quemar helio en sus núcleos y estén en camino de convertirse en enanas blancas”, dijo en un comunicado el autor principal Klaus Werner, astrónomo de la Universidad de Tubinga en Alemania. “Estas nuevas estrellas son un gran desafío para nuestra comprensión de la evolución estelar”.

En un estudio separado, publicado el 7 de enero también en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, un grupo diferente de investigadores propuso una posible explicación para el desconcertante origen de estas nuevas estrellas: una fusión estelar, donde dos estrellas chocan para formar una sola estrella.

“Creemos que las estrellas descubiertas por nuestros colegas alemanes podrían haberse formado en un evento de fusión estelar muy raro entre dos estrellas enanas blancas”, dijo en el artículo el autor principal Marcelo Miller Bertolami, astrónomo de la Universidad Nacional de La Plata en Argentina.

Las fusiones de estrellas pueden ocurrir en cúmulos de estrellas, grandes grupos de miles o millones de estrellas muy juntas, o más comúnmente en sistemas binarios donde dos estrellas giran entre sí en una órbita que eventualmente se desestabiliza, causando que el plasma de la estrella más pequeña sea aspirado por la más grande. Sin embargo, para crear el nuevo tipo de pre-enanas blancas, la fusión de estrellas requerida tendría que haber sido muy específica.

“Por lo general, las fusiones de enanas blancas no conducen a la formación de estrellas enriquecidas en carbono y oxígeno”, dijo Miller Bertolami en el comunicado, “pero creemos que, para los sistemas binarios formados con masas muy específicas, una enana blanca rica en carbono y oxígeno podría interrumpirse y terminar encima de una rica en helio, lo que llevaría a la formación de estas estrellas”.

En este escenario, el carbono y el oxígeno de una enana blanca empobrecida en helio más vieja y más pequeña terminarían formando una capa alrededor de una enana blanca rica en helio mucho más joven y más grande a medida que esta última atrae lentamente el contenido de la primera. Este tipo específico de fusión binaria, que involucra a dos enanas blancas en diferentes puntos de su ciclo de vida, probablemente sea extremadamente raro, según el comunicado.

Esta explicación es la mejor suposición actual de cómo se pueden haber formado las estrellas recién descubiertas. Sin embargo, los investigadores todavía necesitan producir un modelo claro y refinado para el tipo de sistema binario y fusión que han predicho para poder probar irrefutablemente su teoría, según el comunicado. La investigación adicional “también podría proporcionar una visión más profunda de la evolución tardía de los sistemas binarios y cómo sus estrellas intercambian masa a medida que evolucionan”, según el comunicado.

El descubrimiento de estas extrañas estrellas pre-enanas blancas se describe en un artículo publicado el 12 de febrero en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fuente: Live Science.

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