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Han encontrado la primera prueba observacional de que las enanas blancas aún pueden mantener una actividad termonuclear estable en sus atmósferas.

El Sol nos envía su energía en forma de luz gracias a que en su interior se producen reacciones de fusión nuclear en las que el hidrógeno se transforma en helio.

Prácticamente toda la vida en la Tierra se basa en la energía que una vez se captó del Sol. Así que usted, amigo lector, si puede mover sus dedos para leer estas líneas, piense que esa energía que gastan sus músculos se engendró en algún momento del pasado en el interior del Sol.

Pero el Sol no brillará para siempre, en unos 5000 millones de años se romperá el equilibrio que se mantiene en el Sol debido al agotamiento del combustible nuclear. Entonces el Sol se convertirá en una estrella gigante roja y esta finalmente se deshará de sus capas exteriores formándose lo que se denomina una nebulosa planetaria en un desafortunado nombre.

En el centro quedará una enana blanca, una estrella muy pequeña que ya no mantiene reacciones nucleares y posee tal cantidad de calor residual que puede brillar durante miles de millones de años. Incluso se ha especulado con que podría ser posible la aparición de vida en algún planeta de circunde este tipo de estrellas si se dan las condiciones adecuadas.

Al menos esa era la idea que se tenía hasta hace unas pocas semanas. Ahora, gracias al telescopio espacial Hubble se ha descubierto que algunas enanas blancas no son las estrellas inertes que se enfrían lentamente que creíamos.

Un grupo internacional de astrofísicos ha descubierto la primera prueba de que las enanas blancas pueden llegar a mantener en su superficie reacciones de fusión de hidrógeno durante mucho tiempo. Esto pueden reducir su velocidad de enfriamiento.

«Hemos encontrado la primera prueba observacional de que las enanas blancas aún pueden mantener una actividad termonuclear estable. Esto fue una sorpresa, ya que está en desacuerdo con lo que comúnmente se cree», explicó Jianxing Chen (Universidad de Bolonia e Instituto Nacional Italiano de Astrofísica).

Las enanas blancas son objetos comunes en el cosmos y una gran mayoría de estrellas en el universo terminarán en última instancia siendo enanas blancas. Estudiar estas etapas de enfriamiento ayuda a los astrónomos a entender no solo las enanas blancas, sino también sus etapas anteriores y la evolución del Cosmos a largo plazo.

Para investigar la física que dirige la evolución de las enanas blancas, los astrónomos compararon enanas blancas en enfriamiento en dos cúmulos globulares: M3 y M13 (ver foto). Estos dos grupos de estrellas comparten muchas propiedades físicas, como la edad y la cantidad de elementos pesados, pero las poblaciones de estrellas que finalmente dan lugar a las enanas blancas son diferentes. En particular, el color general de las estrellas en la etapa evolutiva conocida como la rama horizontal son más azules en M13, lo que indica una población de estrellas más calientes. Esto hace que M3 y M13 formen un laboratorio natural perfecto para comprobar la forma en que se enfrían las diferentes poblaciones de enanas blancas.

Las observaciones de Hubble proporcionaron una panorámica completa de las poblaciones estelares de los dos grupos globulares, lo que permitió a los investigadores contrastar cómo evolucionan las estrellas en M3 y M13.

Usaron la cámara de campo ancho para observaron M3 y M13 en longitudes de onda cercanas a ultravioleta, lo que les permitió comparar más de 700 enanas blancas en los dos grupos. Encontraron que M3 contiene enanas blancas estándar que simplemente se están enfriando. Pero, por otro lado, M13 contiene dos poblaciones de enanas blancas: enanas blancas estándar y aquellas que han logrado aferrar una envoltura exterior de hidrógeno, lo que les permite fusionar hidrógeno por más tiempo y, por lo tanto, se enfrían más lentamente.

Comparando sus resultados con simulaciones computacionales, los investigadores pudieron mostrar que aproximadamente el 70% de las enanas blancas en M13 están quemando hidrógeno en su superficie, desacelerando la velocidad a la que se están enfriando.

Este descubrimiento podría tener consecuencias sobre cómo los astrónomos miden las edades de las estrellas de la Vía Láctea. La evolución de las enanas blancas se ha modelado anteriormente basándose en un proceso de enfriamiento sencillo que relaciona la edad y la temperatura. Esta regla ha sido usada por los astrónomos como un reloj natural y les ha permitido hasta ahora determinar las edades de los grupos de estrellas, particularmente grupos globulares y abiertos. Sin embargo, el descubrimiento de la existencia de enanas blancas que fusionan hidrógeno puede hacer que estas estimaciones de edad sean inexactas en hasta mil millones de años.

«Nuestro descubrimiento desafía la definición de enanas blancas, ya que estamos consideramos una nueva forma en la que las estrellas se hacen viejas. Ahora estamos investigando otros grupos similares a M13 para restringir aún más las condiciones que conducen a que las estrellas mantengan la delgada envoltura de hidrógeno que les permite envejecer lentamente», agrega Francesco Ferraro (Universidad de Bologna e Instituto Nacional Italiano de Astrofísica).

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Preprint en ArXiv.
Fotos: ESA/Hubble & NASA, G. Piotto et al.