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Astrónomos norteamericanos han descubierto la existencia de un nuevo tipo de estrella enana blanca especialmente interesante, ya que va a permitir el estudio del final de las vidas de muchas estrellas.

Los astrónomos de la Universidad de Texas Michael H Montgomery y Kurtius A. Williams, junto al licenciado Steven DeGennaro, han predicho y confirmado la existencia de un nuevo tipo de estrella variable, con la ayuda del telescopio Otto Struve de 2.1 metros, en el Observatorio McDonald. El descubrimiento ha sido anunciado en el número de 1 de mayo de 2008 de Astrophysical Journal Letters.

La imagen muestra los cambios en la luz emitida a lo largo del tiempo. Es la primera estrella enana blanca de carbono pulsante nunca descubierta. Crédito: K. Williams/ T. Jones/ McDonald Observatory.

Con la denominación de “enana blanca de carbono pulsante”, esta es la primera nueva clase de estrella variable enana blanca descubierta en más de 25 años. Debido a la aplastante mayoría de estrellas en el universo –incluido nuestro Sol- que terminarán sus días como estrella enana blanca, el estudio de las pulsaciones (es decir, de las variaciones en la emisión de luz) de este reciente descubrimiento abre a los astrónomos una ventana hacia uno de los puntos finales de las vidas de la mayoría de las estrellas.

Una enana blanca es el resto remanente de una estrella de tipo solar que ha quemado todo el combustible de su núcleo. Es una estrella de densidad extraordinaria, que puede contener entre 0,5 1,5 veces la masa de nuestro Sol, concentrada en un volumen del tamaño de la Tierra. Hasta tiempos recientes se pensaba que había dos tipos principales de estrellas enanas blancas: aquellas que tenían una capa exterior de hidrógeno (hacia un 80% de las enanas blancas), y aquellas otras que tenían una capa exterior de helio, cuya cobertura de hidrógeno había sido barrida de algún modo (el 20% restante).

El año pasado, los astrónomos de la Universidad de Arizona Patrick Dufor y James Liebert descubrieron un tercer tipo de estrella enana blanca. Por razones que no han sido aún comprendidas, estas “enanas blancas calientes de carbono” han sido despojadas tanto de su cobertura de helio como de la de hidrógeno, dejando su capa de carbono expuesta. Los astrónomos sospechan que podría tratarse de unas estrellas que estarían entre las enanas blancas más masivas de todas las existentes, y que serían los remanentes de estrellas que habrían sido, en origen, ligeramente más pequeñas que aquellas que terminan sus días en una explosión de supernova.

Después de que estas nuevas estrellas enanas blancas de carbono fueran anunciadas, Montgomery calculó que sería posible que estas estrellas pulsaran. Las estrellas pulsantes son de interés para los astrónomos porque los cambios en su emisión de luz pueden revelar lo que ocurre en su interior, de modo similar a cómo los geólogos estudian las ondas sísmicas de los terremotos para comprender lo que sucede en el interior de la Tierra. De hecho, este tipo de investigación estelar recibe el nombre de “astrosismología”.

De este modo, el equipo de Montgomery y de Williams comenzó un estudio sistemático de enanas blancas de carbono con el Telescopio Struve del Observatorio McDonald, en busca de objetos pulsantes. DeGennaro descubrió una estrella que se encuentra a unos 800 años luz de distancia en la constelación de Ursa Major (La Osa Mayor), llamada SDSS J142625.71+575218.3, siendo la primera en la lista. La intensidad de su luz varía regularmente en cerca de un 2% cada ocho minutos.

“El descubrimiento de que una de estas estrellas pulsa es de una importancia extraordinaria”, dijo el astrónomo de la NSF Michael Briley. “Esto nos permitirá sondear el interior de la enana blanca, lo cuál nos ayudará a resolver el acertijo de la procedencia de las enanas blancas del carbono y de lo que les ocurre al hidrógeno y al helio.”

La estrella se encuentra a unos diez grados este-noreste de Mizar, la estrella central del asa de “El Cucharón” (N. del T.- Se refiere a la estrella central de la cola de la Osa Mayor, o a la segunda estrella de “El Carro”). Esta enana blanca tiene aproximadamente la misma masa que nuestro Sol, pero su diámetro es más pequeño que el de la Tierra. La temperatura de la estrella es de 19 500º C y tiene 1/600 veces el brillo del Sol.

No se ha encontrado que ninguna de las otras estrellas de la muestra pulse. Dadas las masas y temperaturas de las estrellas de la muestra, SDSS J142625.71+575218.3 es la única que se espera que lo haga, basándose en los cálculos de Montgomery.

Los astrónomos especulan con que las pulsaciones de la estrella estén causadas por cambios en la envoltura de carbono exterior de la estrella cuando la estrella se ha ido enfriando desde que se transformó en una enana blanca caliente. Los átomos de carbono ionizados de la capas exteriores de la estrella vuelven a un estado neutral, provocando las pulsaciones.

Existe una probabilidad de que las variaciones de la estrella se deban a otra causa. Los astrónomos dicen que se hace necesario un estudio posterior. De otro modo, el estudio de estas estrellas arrojará luz sobre los procesos desconocidos que barren las capas exteriores de hidrógeno y helio para dejar los interiores de carbono al desnudo.

Esta investigación fue financiada por la Fundación Nacional de la Ciencia y por el Centro de Investigación Astrosísmica de Delaware.

Fuente: National Science Foundation

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