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Se ha descubierto una estrella enana blanca que tiene un tamaño ligeramente mayor al de la Luna. Se encuentra a tan solo 134 años luz de distancia y podría ser el resultado de la fusión de dos enanas blancas más pequeñas.

Un millón de toneladas por cuchara

Una enana blanca es el cadáver estelar que queda al morir una estrella de masa menor que 10 masas solares. En efecto, cuando una de estas estrellas agota el combustible nuclear de su interior, expulsa la mayor parte de su masa para formar una nebulosa planetaria. En el centro de esta nebulosa tan solo queda un objeto estelar frío: la enana blanca, que mantiene su estabilidad gracias a las propiedades del material de que está compuesta.

Las enanas blancas no poseen fuente interna de energía, por tanto, tienden a colapsar por el efecto de su propio peso y se van comprimiendo sobre sí mismas. Los átomos del material de que están constituidas se van acercando unos a otros creándose así un plasma muy comprimido.

La densidad típica de una de estas estrellas es tan alta que una cucharada de su material tiene una masa que supera el millón de toneladas.

Los electrones de este material ultradenso (debido a un efecto mecanocuántico conocido como ‘principio de exclusión de Pauli’) se ven obligados a moverse a altísimas velocidades, generando así una presión también muy alta que frena al colapso gravitatorio. De esta manera se alcanza un estado de estabilidad en el que el cadáver estelar puede permanecer durante cientos o miles de millones de años.

El 97% de las estrellas adultas poseen masas menores de 10 veces la masa del Sol, es decir, el 97% de las estrellas (incluido el Sol) acabarán sus vidas como enanas blancas. Junto con las enanas rojas, estas son las estrellas más abundantes del universo.

Un giro estelar cada 7 minutos

La astrónoma Ilaria Caiazzo (Caltech, EEUU) ha liderado un estudio durante el que han descubierto una enana blanca de propiedades extremas.

Se trata de la estrella denominada ZTF J190132.9+145808.7, donde ‘ZTF’ indica que fue hallada en unas observaciones realizadas con el telescopio Zwicky Transient Facility, ubicado en el Monte Palomar, en California. Este telescopio panorámico escanea la bóveda celeste cada dos noches, lo que permite detectar astros que varían muy rápidamente, en escalas de tiempos de minutos. Variaciones tan rápidas siempre desvelan fenómenos interesantes y a menudo violentos.

Tras detectar este astro que presentaba variaciones rapidísimas de brillo, se realizaron observaciones de seguimiento que confirmaron que se trataba de una estrella girando con un periodo de rotación de tan solo 7 minutos. Lo habitual es que las enanas blancas roten con periodos de varias horas (aunque el récord lo ostenta la estrella EPIC 228939929 que da una vuelta cada 5,3 minutos).

La estrella blanca más enana

Una estrella rotando a tal velocidad debe de crear un campo magnético muy intenso. Para medirlo, Caiazzo y colaboradores acudieron al gran telescopio Keck en Hawái, donde constataron que el campo magnético de esta enana blanca es mil millones de veces más intenso que el terrestre.

A partir de medidas fotométricas con diferentes filtros también pudieron estimar el radio de la estrella, que resultó ser de tan solo 2140 kilómetros, esto es, ligeramente superior al radio de la Luna (1737 kilómetros). Se trata pues de la estrella enana blanca más pequeña de las conocidas.

Paradójicamente, cuanto más pequeña es una enana blanca, más alta es su masa. Esto es porque la fuerza de la gravedad, mayor en las más masivas, ocasiona una mayor contracción. Las observaciones indican que ZTF J190132.9+145808.7 tiene una masa comprendida entre 1,327 y 1,365 masas solares. Es, por tanto, una masa muy cercana al límite de 1,37 masas solares, conocido como límite de Chandrasekhar, por encima del cual, las estrellas pierden su estabilidad y colapsan para convertirse en enanas negras.

A partir de su intenso campo magnético, la masa tan alta (en el contexto de las enanas blancas) y de su pequeño tamaño, Caiazzo y su equipo deducen que esta estrella debió formarse mediante la fusión de una pareja de enanas blancas que se mantenían unidas por su gravedad, orbitando una respecto de la otra, hasta que entraron en contacto y se fusionaron.

Cristalización de la estrella blanca

Los autores también especulan sobre la evolución futura de una estrella tan peculiar. Se cree que, en todas las enanas blancas, los núcleos de los átomos más pesados se instalan en la región más central. Sus reacciones nucleares producen neutrinos, partículas fantasmagóricas que escapan fácilmente llevándose más y más energía, enfriando así la zona central estelar. Esta zona se congela y solidifica, formando una especie de red cristalina que vuelve a frenar el colapso.

Caiazzo y colaboradores estiman que la cristalización completa de la esta enana blanca podría suceder en un periodo de entre 10 y 100 millones de años. Este es un tiempo mucho más corto que el necesario para que cristalice una enana blanca menos masiva, tiempo que se estima en miles de millones de años.

Esta enana blanca se encuentra tan solo a 134 años luz de distancia de la Tierra. Al encontrarse tan cercano es una indicación de que tales objetos podrían ser abundantes en la Vía Láctea. Y, de hecho, ya se conoce al menos otra enana blanca de giro muy rápido.

Pero, para estar seguros de si realmente son abundantes, habrá que realizar más observaciones. Cuando se ponga en marcha el Observatorio Vera Rubin, que tiene un gran telescopio panorámico, se podrán detectar muchos más astros rápidamente variables. Se podrá seguir estudiando así la abundancia y propiedades de estas estrellas diminutas.

Fuente: RAFAEL BACHILLER / EL MUNDO,

Artículo de referencia: https://www.elmundo.es/ciencia-y-salud/ciencia/2021/07/10/60e433c121efa038628b45e5.html,



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