Se trata de sistemas compuestos por pares de enanas blancas más ligeras de lo habitual y que, según sus cálculos, acabarán fusionándose en un único objeto.
A veces, cuando uno busca una determinada cosa, aparece otra totalmente diferente e inesperada. El azar ha sido parte fundamental de infinidad de hallazgos científicos de primer orden. Ésto es justo lo que le ha ocurrido a un grupo de astrónomos, con participación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC): mientras buscaban estrellas superveloces, aquellas que se mueven tan rápido que el campo gravitatorio de la Vía Láctea no puede retenerlas, han descubierto por casualidad una docena de sistemas estelares binarios con características que no habían sido observadas hasta el momento. Sus cálculos concluyen que, al menos en la mitad de los casos, las estrellas que componen los sistemas acabarán fusionándose y algunas podrían producir una explosión en un futuro relativamente cercano.
Todos los sistemas binarios descubiertos se componen de un par de enanas blancas. Esta clase de cuerpo estelar se forma con los restos remanentes de una estrella de tipo solar cuando, al morir, se ha deshecho de sus capas externas. Una enana blanca es increíblemente densa, y contiene tanta materia como si el Sol fuera encerrado en una esfera del tamaño de la Tierra. Tan sólo una cucharada de té de este material pesaría más de una tonelada.
Sin embargo, la composición de los sistemas no fue lo que sorprendió a los científicos: “Se trata se sistemas bastante extraños, compuestos por dos objetos del tamaño de la Tierra orbitando uno alrededor del otro, separados por una distancia menor que el radio del Sol”, explica el astrónomo estadounidense y primer autor de los artículos donde se describe el hallazgo, Warren Brown, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, en Massachusetts (EEUU).
El misterio de su masa ligera: un programa extremo de pérdida de peso
Según los datos de los astrónomos, las enanas blancas descubiertas en este estudio se encuentran entre las más ligeras jamás observadas, con sólo un cuarto de la masa del Sol. Están formadas por helio, y no por carbono y oxígeno como la mayoría de las enanas blancas ¿Cómo explicar este fenómeno? “Si estos objetos fueran el resultado de la evolución de estrellas aisladas, tales estrellas tendrían también que ser muy ligeras. Esto supondría un problema ya que, entonces, las enanas blancas podrían ser los remanentes de estrellas nacidas con la mitad de la masa del sol, que tienen una esperanza de vida de más de 30.000 millones de años. Es algo que resulta imposible, porque ¡el universo tiene tan solo 14.000 millones de años!”, explica el investigador del IAC Carlos Allende Prieto, coautor del estudio.
La solución a este problema es que las estrellas progenitoras de estas enanas blancas no evolucionaron aisladas, si no en pares, con unas órbitas tan apretadas que las fuerzas de marea, similares a las que induce la luna sobre los mares en la Tierra, provocaron que perdieran tremendas cantidades de materia. En palabras de Allende, “estas estrellas se han visto sometidas a un programa de pérdida de peso brutal. No podemos ver a sus compañeras directamente, pero podemos medir las oscilaciones que causan en la velocidad orbital.”
Futuras explosiones
Estas enanas blancas, al orbitar tan rápidamente una alrededor de la otra, perturban el continuo espacio-temporal y crean ondas gravitatorias. Al propagarse, estas ondas le restan energía al sistema, haciendo que las estrellas se acerquen cada vez más hasta que, tarde o temprano, colisionen y se fusionen en un único objeto. Según los cálculos de los investigadores, el primero de los sistemas observados en fusionarse, el que tiene la órbita más corta, lo hará en unos 130 millones de años.
Aunque el equipo que los descubrió nunca verá presenciará el acontecimiento, su trabajo aporta nuevos conocimientos a la comunidad astrofísica: “Hemos triplicado el número de sistemas binarios de enanas blancas conocidos que inevitablemente acabarán fusionándose”, afirma Warren Brown.
Una supernova cada 2.000 años
Cuando dos enanas blancas se fusionan, su masa combinada puede exceder el límite de Chandrasekhar. Este punto marca la máxima masa posible que puede alcanzar una enana blanca. Si se supera el límite, se produce una detonación y la estrella acaba explotando en forma de supernova de tipo Ia. Como sugiere el equipo de astrónomos, las binarias ahora descubiertas no tienen en general suficiente masa para exceder este límite, pero pueden estallar en forma de un tipo especial de supernova de baja luminosidad. Se trata de un fenómeno poco común: es cien veces más débil que una supernova normal de tipo Ia y genera sólo una quinta parte de la materia.
“El ritmo al cual nuestras enanas blancas se están fusionando coincide con el ritmo de aparición de supernovas de baja luminosidad observadas hasta el momento, aproximadamente un evento cada 2000 años”, explica el astrónomo del Smithsonian Mukremin Kilic. “Aunque no podemos saber a ciencia cierta si nuestras enanas blancas explotarán como supernovas de baja luminosidad, el hecho de que este fenómeno se observe desde la Tierra con la misma frecuencia sugiere que existe una conexión.”
Persona de Contacto:
Carlos Allende (teléfono: 922 605 246, correo electrónico: callende [at] iac.es (callende[at]iac[dot]es))
