16/Dic/08

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La enana blanca más caliente dentro de su tipo

Un equipo de astrónomos alemanes y estadounidenses presenta observaciones en el ultravioleta lejano de la enana blanca KPD 0005+5106

Estrellas enanas blancas
en el cúmulo estelar M4.
Sólo las estrellas más débiles de
esta imagen son enanas blancas.
© NASA y H. Richer
(Universidad de British Columbia)

Eatss observaciones revelan que la estrella está entre las más calientes de las conocidas hasta hoy, con una temperatura de 200.000 K en su superficie. Astronomy & Astrophysics está publicando este descubrimiento, el cual fue realizado a través de observaciones espectroscópicas basadas en el espacio realizadas por el explorador de lejano ultravioleta FUSE (Far-Ultraviolet Spectroscopic Explorer) de la NASA.

Se trata de una temperatura tan alta que su fotosfera exhibe líneas de emisión en el espectro ultravioleta, un fenómeno que nunca antes había sido visto. Estas características de emisión incluyen calcio extremadamente ionizado (nueve veces ionizado, o sea, CaX), el cual es el más alto estado de ionización ya observado para un elemento químico en el espectro de una fotosfera estelar.

Las estrellas de masa intermedia (1 a 8 masas solares) terminan su vida como una enana blanca del tamaño de la Tierra después de agotar su combustible nuclear. Durante la transición entre una estrella que consume combustible nuclear y la etapa de enana blanca, la estrella se vuelve muy caliente. Muchos de estos objetos con temperaturas superficiales de unos 100.000 Kelvin son conocidos. Las teorías de la evolución estelar predicen que las estrellas pueden ser mucho más calientes. Sin embargo, la probabilidad de pescar una de ellas en un estado tan extremadamente caliente es baja, debido a que esta fase es de corta duración.

Desde su descubrimiento como una estrella azul débil, en 1985, KPD 0005+5106 atrajo mucho la atención debido a que sus espectros ópticos tomados con telescopios basados en la Tierra sugerían que esta enana blanca era muy caliente. Además, ella pertenece a una clase particular de raras enanas blancas cuyas atmósferas están dominadas por el helio. Un análisis detallado de sus espectros, combinado con observaciones en el ultravioleta realizadas con el telescopio espacial Hubble (HST), ha llevado a la conclusión que KPD 0005+5106 tiene una temperatura de 120.000 Kelvin, lo cual la hace el miembro más caliente de su clase. Ello estaba, sin embargo, rivalizado por otras enanas blancas igualmente calientes, descubiertas unos pocos años atrás, por el relevamiento digital del cielo Sloan (SDSS).

La espectroscopía realizada por el observatorio FUSE fueron en el rango de las longitudes de onda del lejano ultravioleta, lo cual es inaccesible para el HST. Durante su vida (1999-2007), FUSE frecuentemente observó KPD 0005+5106 debido a que fue usada como un objeto de calibración para vigilar la performance del telescopio. El equipo de astrónomos, que incluye a K. Werner, T. Rauch y J.W. Kruk, usó todos los datos acumulados y obtuvieron un conjunto de datos de sorprendente calidad. Inspecciones detalladas revelaron la presencia de dos líneas de emisión del calcio, y los modelos detallados de las atmósferas estelares confirmaron su origen fotosférico. El análisis probó que la temperatura debe ser 200.000 Kelvin, para que sea posible la presencia de esas líneas de emisión.

A pesar que la teoría predice la existencia de tales enanas blancas muy calientes, la estrella, sin embargo, representa un desafío para nuestro concepto de la evolución estelar debido a su composición. La abundancia de calcio medida (1 a 10 veces la del Sol) en combinación con la naturaleza rica en helio de su atmósfera representa una composición química de la superficie que no está predicha por los modelos de la evolución estelar.

El artículo científico se publica bajo el título: 'Discovery of photospheric CaX emission lines in the far-UV spectrum of the hottest known white dwarf (KPD 0005+5106)' por K. Werner, T. Rauch, and J.W. Kruk, en Astronomy & Astrophysics Letters, 2008, vol. 492-3, pp. L43.

Fuente: Cielo Sur. Aportado por Eduardo J. Carletti