08/May/08

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Los astrónomos descubren un nuevo tipo de estrella enana blanca: palpita

El descubrimiento ayuda a resolver el enigma de dónde vienen las enanas blancas de carbono, y qué les sucede a su hidrógeno y helio

Los astrónomos de la University of Texas en Austin, Michael H. Montgomery y Kurtis A. Williams, con el estudiante postgraduado Steven DeGennaro, han pronosticado y confirmado la existencia de un nuevo tipo de estrella variable, con la ayuda del telescopio de 2,10 metros Otto Struve, del Observatorio McDonald. El descubrimiento es anunciado la actual edición de las Astrophysical Journal Letters.

La imagen muestra los cambios de la luz en el tiempo
en la estrella enana blanca pulsante.

Esta investigación fue financiada por la National Science Foundation y el Delaware Asteroseismic Research Center.

Llamada una "enana blanca de carbono palpitante", es la primera de una nueva clase de estrellas enanas blancas variables descubierta en más de 25 años. Porque la abrumadora mayoría de estrellas en el universo -incluyendo al Sol- terminará su vida como enana blanca, al estudiar las pulsaciones (por ejemplo, las variaciones de luz) de este ejemplo recién descubierto los astrónomos tienen una perspectiva sobre un importante punto final de la vida de la mayoría de las estrellas.

Una estrella enana blanca es lo que queda de una estrella como nuestro Sol que ha quemado todo el combustible nuclear que hay en su núcleo. Es sumamente densa, y contiene 1,5 veces la masa del Sol en un volumen del tamaño de la Tierra. Hasta hace poco, se pensaba que había dos tipos principales de enanas blancas: las que tienen una capa exterior de hidrógeno (el 80% de las enanas blancas), y las que tienen una capa exterior de helio y cuya cubierta de hidrógeno ha sido quitada de algún modo (el otro 20%).

El año pasado, los astrónomos de la University of Arizona, Patrick Dufour y James Liebert descubrieron un tercer tipo de estrella enana blanca. Por razones que no se comprenden, estas "enanas blancas de carbono calientes" han perdido sus cubiertas de hidrógeno y de helio, y queda expuesta su capa de carbono. Los astrónomos sospechan que éstas podrían ser las enanas blancas más grandes, los restos de estrellas demasiado pequeñas para terminar su vida en una explosión de supernova.

Después de que estas nuevas enanas blancas de carbono fueran anunciadas, Montgomery calculó que las pulsaciones de estas estrellas eran posibles. Las estrellas que palpitan son del interés de los astrónomos, porque los cambios en su luz pueden revelar qué ocurre en el interior, similar a la manera en que los geólogos estudian las ondas sísmicas para comprender qué ocurre en el interior de la Tierra. De hecho, el estudio de este tipo de estrellas se llama "Asterosismología".

Entonces, el equipo de Montgomery y Williams empezó un estudio sistemático de las enanas blancas de carbono con el telescopio Struve en el Observatorio McDonald, buscando las pulsantes. DeGennaro descubrió que una estrella a unos 800 años-luz de distancia, en la constelación Ursa Major, llamada SDSS J142625.71+575218.3, cumplía con los requisitos. La intensidad de su luz varía con regularidad un 2% cada ocho minutos.

"El descubrimiento de que una de estas estrellas está palpitando es excepcionalmente importante", dijo el astrónomo Michael Briley de la NSF. "Esto nos permitirá sondear el interior de la enana blanca, que a su vez debería ayudarnos a resolver el enigma de dónde vienen las enanas blancas de carbono y qué sucede con su hidrógeno y helio".

La estrella está a unos diez grados al este nordeste de Mizar, la estrella intermedia en la manija del Big Dipper. Esta enana blanca tiene más o menos la misma masa que nuestro Sol, pero su diámetro es más pequeño que el de la Tierra. La estrella tiene una temperatura de 35.000° Fahrenheit (19.500° C), y sólo 1/600 el brillo del Sol.

No se encontró a ninguna otra estrella en la muestra que palpitara. Teniendo en cuenta la masa y la temperatura de las estrellas en la muestra, SDSS J142625.71+575218.3 es la única de la que se esperaba que palpite, sobre la base de los cálculos de Montgomery.

Los astrónomos especulan que las pulsaciones son causadas por los cambios en la envoltura exterior de carbono de la estrella, mientras se enfría de su formación como una enana blanca caliente. Los átomos de carbono ionizados en las capas exteriores de la estrella regresan a un estado neutral, provocando las pulsaciones.

Hay una posibilidad de que las variaciones de la estrella puedan tener otra causa. Se necesitan más estudios, dicen los astrónomos. En todo caso, el estudio de estas estrellas arrojará luz sobre el proceso desconocido que despoja sus capas superficiales de hidrógeno y helio y dejan al desnudo sus interiores de carbono.

Fuente: NSF. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard