Parejas con estrella joven y estrella muerta en cúmulos estelares
ASTROFÍSICA.
La mayoría de las estrellas existen en sistemas binarios. De hecho, casi la mitad de las estrellas similares a nuestro Sol tienen al menos una estrella compañera.
Estas estrellas emparejadas suelen diferir en tamaño, siendo a menudo una estrella bastante más masiva que la otra. Aunque se podría pensar que estas estrellas evolucionan al mismo ritmo, las más masivas suelen tener vidas bastante más cortas y atraviesan las etapas de la evolución estelar mucho más deprisa que sus compañeras de menor masa.
Esta imagen captada por el observatorio ALMA muestra al sistema estelar HD101584 y la compleja masa de gas en torno a las dos estrellas. En esta etapa de su historia común, la pareja comparte la misma envoltura externa. Foto: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Olofsson et al. / Robert Cumming
En la etapa de gigante roja, que experimenta una estrella cuando comienza a acercarse al final de su vida, el astro se expande hasta cientos o miles de veces su tamaño original. En los sistemas binarios con poca separación entre las estrellas, esta expansión es tan espectacular que las capas externas de la estrella moribunda a veces pueden engullir completamente a su compañera. A esta situación se la denomina “fase de envoltura común”, ya que ambas estrellas quedan envueltas en el mismo material.
La fase de envoltura común sigue siendo uno de los mayores misterios de la astrofísica. Los científicos se han esforzado por comprender cómo afecta a la evolución posterior de las estrellas el hecho de que compartan envoltura durante este periodo crítico. Una nueva investigación podría resolver este enigma.
Cuando las estrellas con una masa no demasiado grande completan su fase de gigante roja, vuelven a contraerse, esta vez hasta un diámetro muy inferior al que tenían antes de ser gigantes rojas. Como aún conservan bastante calor, pasan a brillar con un intenso color blanco. Debido a esos rasgos, se las llama “enanas blancas”. De todos modos, las estrellas en esta fase de su evolución ya no experimentan las reacciones nucleares que mantienen activas a las estrellas y por tanto se las puede considerar muertas.
Encontrar sistemas binarios en los cuales hay una estrella aún activa y joven a corta distancia de una enana blanca, y ambas compartieron envoltura externa cuando la muerta aún vivía como gigante roja, es una magnífica oportunidad para investigar esta fase extrema de envoltura compartida.
Y esto es precisamente lo que se ha hecho en el nuevo estudio, identificar parejas con estrella joven (que aún no se ha convertido en gigante roja) y estrella muerta (que ya es una enana blanca) en cúmulos estelares.
El estudio lo ha realizado un equipo internacional encabezado por Steffani M. Grondin, de la Universidad de Toronto en Canadá.
Con la ayuda de un sistema de inteligencia artificial, los autores del estudio revisaron datos de tres grandes fuentes: el telescopio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA), el cual ha observado más de mil millones de estrellas en nuestra galaxia, así como los rastreos cósmicos 2MASS y Pan-STARRS1, que también han escrutado a fondo el firmamento. Grondin y sus colegas han descubierto en su estudio muchos más sistemas binarios de la citada clase en cúmulos estelares jóvenes que los conocidos anteriormente. A pesar de que este tipo de sistemas binarios deberían ser muy comunes, han venido siendo difíciles de encontrar, con solo dos candidatos confirmados dentro de cúmulos antes de esta investigación. El nuevo estudio puede aumentar esa cifra a 52 binarias en 38 cúmulos estelares.
Ahora será posible comenzar a desvelar qué sucede exactamente entre la etapa más temprana y la etapa final de los sistemas estelares binarios. Ello, a su vez, puede aportar datos nuevos y reveladores sobre cómo se forman las estrellas, cómo evolucionan las galaxias y cómo se crearon la mayoría de los elementos químicos de la tabla periódica. Para lograr averiguar estos detalles sobre la evolución estelar, resultará decisivo el hecho de que casi todas las estrellas en cada uno de estos cúmulos se formaron al mismo tiempo o con muy poca diferencia, lo que permite comparar distintas evoluciones en un mismo marco temporal y espacial.
La información recolectada en el nuevo estudio también podría ayudar a explicar algunas explosiones de supernova, ya que se cree que las binarias que contienen una o más de estas estrellas muertas compactas son el origen de tales fenómenos.
El estudio se titula “The First Catalog of Candidate White Dwarf–Main-sequence Binaries in Open Star Clusters: A New Window into Common Envelope Evolution”. Y se ha publicado en la revista académica The Astrophysical Journal.
Por: Redacción.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings