Astrofísica - Explicadas las estrellas que no deberían existir

Explicadas las estrellas que no deberían existir

Las compañeras caníbales son responsables de las estrellas imposiblemente jóvenes y calientes, conocidas como azules rezagadas, dicen los científicos.

Durante los últimos diez años, se han realizado observaciones sobre un grupo de unos pocos miles de estrellas por el telescopio WIYN de 3,5 metros en Kitt Peak, Arizona. Conocido como cúmulo abierto NGC 188, estas estrellas se formaron a partir de la misma nube molecular gigante y tienen aproximadamente la misma edad.

Azul rezagada Crédito: Aaron M. Geller

Revelan la existencia de estrellas que son más brillantes y masivas que otras estrellas que tienen, más o menos, la misma edad, lo que significa que estas estrellas deberían, en teoría, haberse convertido en gigantes que crecieran en tamaño hasta el final de su vida, o quemarse como remanentes estelares.

El debate sobre el origen de tales estrellas ha estado activo durante algún tiempo, y los resultados de este estudio, publicado en Nature, pueden poner fin al misterio de estas estrellas aparentemente jóvenes, en una galaxia antigua.

“Se ha estado tratando de explicar el origen de las rezagadas azules desde su descubrimiento en 1953, y ahora tenemos las observaciones detalladas necesarias para identificar cómo se crearon”, dijo el coautor Aaron Geller de la Universidad Northwestern en los EE.UU. “Siempre he disfrutado tratando de llegar al fondo de un misterio”.

El debate sobre la transferencia de masa

Hay dos argumentos principales para la formación de azules rezagadas – colisiones interestelares, o que estén hechas de materia consumida procedente de una estrella compañera en un sistema binario, conocida como origen de la transferencia de masa.

Los datos revelados en este nuevo estudio muestran que casi el 80% de las azules rezagadas en NGC 188 son parte de un sistema binario, lo que ayuda a apoyar la teoría del origen de la transferencia de masa.

La transferencia de masa tiene lugar cuando una compañera de mayor masa que una estrella de secuencia principal evoluciona hacia una estrella gigante. La gigante crece en radio y, finalmente, se desprende de su envoltura exterior, el material de ésta se consume por la proto-azul rezagada y esto extiende la vida de la estrella y forma la azul rezagada.

Confirmar el origen

Aunque las estrellas compañeras no pueden observarse directamente debido a la luz de las azules rezagadas, los investigadores utilizaron el ‘bamboleo’ causado por la órbita gravitatoria de las compañeras sobre las estrellas principales para detectar las masas de sus compañeras.

Utilizando binarias con períodos orbitales largos (del orden de 1000 días), los investigadores encontraron que su distribución de masa alcanzaba su punto máximo en torno a un valor medio de 0,55 masas solares.

Los productos de colisión predicen una distribución mucho mayor, lo que sería común en una compañera de secuencia principal, mientras que las estrellas de origen de la transferencia de masa irían acompañadas de las enanas blancas más pequeñas, de acuerdo con el estudio, lo que confirma un origen de transferencia de masa para las azules rezagadas visto en NGC 188 con “un nivel de confianza superior al 99%”, dijo el coautor Robert Mathieu, de la Universidad de Wisconsin-Madison en los EE.UU.

“Nuestro descubrimiento de que la mayoría de las azules rezagadas de NGC 188 tienen compañeras binarias con masas consistentes con la masa típica una enana blanca de carbono-oxígeno (alrededor de 0,5 masas solares) apoya un origen a través de la transferencia de masa”, dijo Geller.

No es un final feliz

“El origen de las azules rezagadas ha sido muy debatido durante décadas”, dijo Tim O’Brien del Centro para Astrofísica Jodrell Bank de la Universidad de Manchester, quien no participó en el estudio. “Este artículo proporciona una prueba significativa a favor de la sugerencia de que se forman por transferencia de masa en un sistema binario cerrado.

“La prueba irrefutable es que se ha encontrado que la mayoría de azules rezagadas en este cúmulo tienen compañeras enanas blancas cuyas propiedades son consistentes con las predicciones de la teoría de la transferencia de masa”, dijo O’Brien.
“En cada caso, la enana blanca, una estrella muerta del tamaño de la Tierra, es el remanente revelador de una estrella compañera que fue canibalizada por la azul rezagada, extendiendo su propia vida”.

Pero no es un final feliz para estas estrellas una vez que han atraído el material de sus compañeras gigantes. “La aparente juventud dura poco”, comentó Christopher Tout de la Universidad de Cambridge en Gran Bretaña. “Su aumento de masa significa que agota su combustible más rápidamente y muere joven para su masa original”.

Fuente: Ciencia Kanija - COSMOS