Los astrónomos descubren un nuevo tipo de estrella enana blanca pulsante

Diane Banegas/Rebecca Johnson
nsf.gov
Traducido por Ciencia Kanija
01/05/08

El descubrimiento ayuda a resolver el problema de dónde procede el carbono de las enanas blancas, y qué sucede con su hidrógeno y helio.

Los astrónomos de la Universidad de Texas en Austin Michael H. Montgomery y Kurtis A. Williams, junto con el estudiante graduado 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 se anunció en el ejemplar de hoy de la revista Astrophysical Journal Letters.

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Esta investigación estuvo patrocinada por la Fundación Nacional de Ciencia y el Centro de Investigación Asterosísmico Delaware.

Conocida como “enana blanca pulsante de carbono”, esta es la primera ve un nuevo tipo de estrella enana blanca variable descubierta en más de 25 años. Dado que la abrumadora mayoría de las estrellas del universo – incluyendo el Sol – terminarán sus vidas como enanas blancas, el estudio de las pulsaciones (es decir, las variaciones de la emisión de luz) de estos ejemplos recientemente descubiertos ofrece a los astrónomos una ventana a un importante punto final en la vida de la mayoría de las estrellas.

Una enana blanca es el resto dejado por una estrella como el Sol que ha quemado todo el combustible nuclear de su núcleo. Es extremadamente densa, agrupando de media a 1,5 veces la masa del Sol en el tamaño de la Tierra. Hasta hace poco, se pensaba que había dos tipos principales de enanas blancas: aquellas con una capa externa de hidrógeno (aproximadamente el 80 por ciento de las enanas blancas),y aquellas con una capa exterior de helio, cuyas coberturas de hidrógeno han sido arrancadas de alguna forma (el otro 20 por ciento).

El año pasado, los astrónomos de la Universidad de Arizona Patrick Dufour y James Liebert descubrieron un tercer tipo de estrella enana blanca. Por razones que no se comprenden aún, estas “enanas blancas calientes de carbono ” han perdido tanto sus coberturas de hidrógeno como de helio, dejando expuesta su capa de carbono. Los astrónomos sospechan que podrían estar entre las enanas blancas más masivas de todas, los restos de estrellas ligeramente demasiado pequeñas que terminaron sus vidas en una explosión de supernova.

Después de que se anunciaran estas nuevas enanas blancas de carbono, Montgomery calculó que los pulsos en estas estrellas eran posibles. Las estrellas pulsantes tienen interés para los astrónomos debido a que los cambios en la luz que emiten pueden revelar lo que pasa en su interior – de forma similar a la forma en la que los geólogos estudian las ondas sísmicas de los terremotos para comprender lo que pasa en el interior de la Tierra. De hecho, este tipo de estudio estelar es conocido como “asterosismología”.

Por tanto, el equipo de Montgomery y Williams comenzaron el estudio sistemático de las enanas blancas de carbono con el Telescopio Struve del Observatorio McDonald, buscando pulsos. DeGennaro descubrió que una estrella a unos 800 años luz de distancia en la constelación de la Osa Mayor, conocida como SDSS J142625.71+575218.3, encaja perfectamente. Su intensidad de luz varía regularmente en casi un dos por ciento aproximadamente cada ocho minutos.

“El descubrimiento de que una de estas estrellas es pulsante es notablemente importante”, dijo el astrónomo de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) Michael Briley. “Esto nos permitirá estudiar el interior de las enanas blancas, lo cual a su vez debería ayudarnos a resolver el misterio de dónde procede el carbono de las enanas blancas y qué sucede con su hidrógeno y helio”.

La estrella está aproximadamente a unos 10 grados al noreste de Mizar, la estrella en el centro del mango del Gran Cazo (Osa Mayor). Esta enana blanca tiene aproximadamente la misma masa que nuestro Sol, pero su diámetro es menor que el de la Tierra. La estrella tiene una temperatura de 19 500 C, y sólo 1/600 del brillo del Sol.

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

Los astrónomos especulan que los pulsos están causados por cambios en la envoltura exterior de carbono de la estrella conforme se enfría desde su formación como una enana blanca caliente. Los átomos de carbono ionizado en las capas exteriores de la estrella vuelven a su estado neutro, disparando los pulsos.

Existe una posibilidad de que las variaciones de la estrella puedan tener otra causa. Se necesita mayor estudio, dicen los astrónomos. En cualquier caso, estudiar estas estrellas arrojará luz sobre los desconocidos procesos que eliminan las capas superficiales de helio e hidrógeno para dejar sólo los interiores de carbono.