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Detectan una estrella distinta a cualquier otra cosa que los astrónomos hayan visto antes

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Ilustración para el artículo titulado
Imagen: XMM-Newton / ESA / L. Oskinova / Universidad de Potsdam

El espacio está lleno de sorpresas, como esta aparente estrella, que, dadas las tumultuosas circunstancias de su formación, en realidad no debería existir.

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Una nueva investigación publicada en Astronomy & Astrophysics describe un tipo de estrella potencialmente nuevo, nacida en un evento típicamente asociado con la destrucción en lugar de la creación: la fusión de dos enanas blancas. El documento, coescrito por la astrónoma Lidia Oskinova de la Universidad de Potsdam, se suma a nuestra comprensión de este sistema, llamado IRAS 00500+6713, que llamó la atención de los astrónomos en 2019.

De hecho, este extraño objeto celeste brinda a los astrónomos “nuevas evidencias de posibles escenarios en los que se producen explosiones parecidas a supernovas sin destruir por completo el objeto que explota”, explicó Josiah Schwab, astrofísico teórico de UC Santa Cruz, en un correo electrónico.

Las enanas blancas son los remanentes densos y marchitos de estrellas muertas parecidas al Sol. Las parejas de enanas blancas a menudo se fusionan, lo que resulta en una gran explosión estelar conocida como supernova de tipo 1a. Este es el caso del IRAS 00500+6713, pero la explosión no fue lo suficientemente potente como para destruir el sistema; en cambio, resultó en la formación de un tipo desconocido de objeto celeste, como sugiere la nueva investigación.

Que IRAS 00500+6713 sea inusual resultó evidente para los científicos que describieron originalmente el sistema en 2019. Consiste en una estrella central supercaliente llamada J005311 que es rodeada por una nebulosa llena de gas caliente y polvo. La estrella contiene una gran cantidad de oxígeno y carbono, pero la velocidad de sus vientos estelares, de 16.000 km/s, es insólita. Oskinova dijo en un correo electrónico enviado a Gizmodo que nunca antes se había visto otro objeto como este. De hecho, el objeto, que se observó con infrarrojos parecía demasiado luminoso para ser una enana blanca, lo que derivó en la nueva investigación.

Utilizando el telescopio espacial XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, Oskinova y sus colegas notaron que la nebulosa brilla intensamente bajo rayos X y contiene una gran cantidad de neón.

“Nuestras observaciones de rayos X permitieron determinar la composición química de la nebulosa y mejoraron considerablemente nuestro conocimiento de la composición química de la estrella central”, explicó Oskinova. “Descubrimos que el sistema contiene mucho neón, silicio y azufre. Además, las observaciones de rayos X revelaron que la nebulosa está llena de un gas muy caliente a una temperatura de millones de grados, y la estrella central también es una fuente de emisión de rayos X”.

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Los modelos teóricos sugieren que este objeto es el resultado de la unión de dos enanas blancas. La enana blanca más pesada empujó la materia de la compañera más ligera, lo que finalmente provocó una explosión de supernova, pero una demasiado débil para destruir el sistema por completo. Sin embargo, la explosión fue lo suficientemente fuerte como para expulsar cantidades significativas de material. Oskinova y sus colegas creen que la nebulosa rica en neón es el material expulsado y que un objeto cohesivo logró sobrevivir a la supernova débil, lo que le permitió convertirse en la estrella que vemos hoy. Al menos, según este escenario.

“IRAS 00500+6713 es un tipo de objeto celeste recién descubierto. No tenemos conocimiento de otros objetos con propiedades similares”, dijo Oskinova. “Podemos llamarlo una estrella muy inusual”.

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El equipo no pudo determinar la masa del objeto, pero su alta luminosidad es consistente con un objeto más pesado que 1,4 masas solares, que es el límite superior para una enana blanca (cualquier objeto más pesado se transforma en una estrella de neutrones).

Schwab dijo que los nuevos datos de rayos X y el análisis posterior mejoran nuestro conocimiento de la composición química del objeto.

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“Los resultados sugieren la participación de una enana blanca oxígeno-neón y la ocurrencia de fusión de carbono, los cuales refuerzan el caso de que este objeto en particular sea un remanente masivo de la fusión de dos enanas blancas”, explicó.

Se requerirán nuevos estudios en el futuro, dijo Schwab, como modelos teóricos y observaciones de la nebulosa, para comprender completamente la naturaleza de la explosión que produjo la estrella inusual. Además de un nuevo tipo de estrella, estos investigadores probablemente se hayan topado con un tipo completamente nuevo de explosión de supernova.

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Curiosamente, Oskinova espera que estos objetos sean bastante comunes en nuestra galaxia. Estrellas como esta han eludido la detección durante tanto tiempo probablemente porque evolucionan muy rápidamente y tienen una vida relativamente corta. De hecho, se espera que IRAS 00500+6713 colapse y se convierta en una estrella de neutrones en algún momento dentro de los próximos 1000 años. Esto “vendrá acompañado por una segunda supernova”, dijo Oskinova.

¡Genial! La estaremos observando.