Descubiertas 21 estrellas binarias de un nuevo tipo

Existen estrellas que son demasiado pequeñas para existir. Pero se han descubierto 21 nuevas estrellas de este tipo, que podrían ayudar a comprender su naturaleza.

Estas estrellas son conocidas como variables cataclísmicas, que básicamente son estrellas binarias de periodo corto en las que una enana blanca extrae materia de una estrellas cercada de baja masa. Estos sistemas binarios están condenados a converger debido a la gravedad, que las acerca paulatinamente. De esta forma se creará una ELM enana, o enana blanca con masa extremadamente baja, que quedará atada gravitacionalmente con una enana blanca normal.

En un artículo publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society un grupo de astrónomos describieron el descubrimiento de 21 nuevas variables cataclísmicas evolucionadas. Según esta investigación ahora será posible comprender el origen de las enanas blancas muy ligeras en sistemas binarios.

Cuando hablamos de una estrella enana blanca nos referimos al remanente estelar que se forma cuando la estrella que tiene una masa menor ha agotado todo el combustible nuclear que tenía. Una enana blanca se caracteriza por ser muy caliente y pequeña pero con poca luminosidad. Se consideran estrellas de baja masa.

Las enanas blancas son los restos colapsados de estrellas que alguna vez fueron unas ocho veces la masa de nuestro Sol o más ligeras. Nuestro Sol, por ejemplo, después de que se infle por primera vez hasta convertirse en una gigante roja en aproximadamente 5 mil millones de años, finalmente se desprenderá de sus capas externas y se encogerá hasta convertirse en una enana blanca compacta. Alrededor del 97 por ciento de todas las estrellas se convierten en enanas blancas.

"Puede parecer contradictorio, pero las enanas blancas más pequeñas resultan ser más masivas. Esto se debe al hecho de que las enanas blancas carecen de la combustión nuclear que mantiene a las estrellas normales contra su propia gravedad, y su tamaño está regulado por la mecánica cuántica", así lo afirma Ilaria Caiazzo, investigadora asociada postdoctoral en Astrofísica Teórica en Caltech.

Pasemos ahora de las enanas blancas a las estrellas binarias. Tal y como lo sugiere su denominación las binarias son un sistema que está compuesto por dos estrellas.

La primera estrella binaria confirmada como tal fue descubierta por Herschel, que detectó el movimiento relativo entre las dos componentes de Cástor, en la constelación de Géminis. Aunque en su momento se consideró un fenómeno extraño, hoy en día se considera que entre un tercio y la mitad de las estrellas que observamos son sistemas binarios.

Las  estrellas del sistema binario permanecen juntas gracias a la gravedad mutua que las hace orbitar la una a la otra. Estos sistemas pueden estar formados por estrellas de diferentes masas y edades. Por lo tanto existen muchas combinaciones posibles.

Ocasionalmente, una de las estrellas de un sistema doble puede ocultar a la otra al ser observadas desde la Tierra, lo que da lugar a una binaria eclipsante. En la mayoría de los casos se cree que las componentes de un sistema doble se han originado simultáneamente, aunque otras veces una estrella puede ser capturada por el campo gravitatorio de otra en zonas de gran densidad estelar, como los cúmulos de estrellas, dando lugar al sistema doble.

El sistema binario más masivo conocido se llama R144. La estrella más ligera en este sistema tiene alrededor de 95 veces la masa de nuestro sol y la estrella más pesada pesa alrededor de 205 veces más que nuestro Sol.

Existen algunos sistemas binarios que, al estar tan cercanos entre sí llegan a  intercambiar material. Las estrellas binarias pueden tener órbitas circulares o elípticas: conforme se mueven una alrededor de la otra trazando un círculo o una elipse en el cielo.

El grupo de astrónomos dirigido por Kareem El-Badry del Observatorio Astrofísico Smithsonian ha publicado sus hallazgos en una muestra de 21 variables cataclísmicas. Estas muestras fueron encontradas en datos del Telescopio Espacial Gaia.

El estudio publicado inicia detallando: “Presentamos una encuesta sistemática para las variables cataclísmicas (CV) de transferencia de masa y recientemente desprendidas con secundarias evolucionadas, que son progenitoras de enanas blancas de masa extremadamente baja (ELM WD), sistemas AM CVn y binarios ultracompactos separados”

Durante las observaciones se tomaron de los datos del levantamiento del cielo ZTF (Zwicky Transient Facility) y se llevaron a cabo estudios espectroscópicos para los 21 sistemas utilizando el telescopio Donald Schein en el Observatorio Lick.

El equipo dirigido por El-Badry noto que prácticamente en todas las variables cataclísmicas estudiadas espectroscópicamente, la estrella donante llena completamente o casi por completo el lóbulo de Roche.De los 21 sistemas estudiados, en 13 se observaron transferencia de masa entre componentes y en los otros 8 restantes se ha detenido recientemente.

La mayoría de las estrellas donantes son más calientes que cualquier objeto similar conocido anteriormente: sus temperaturas efectivas oscilan entre 4.700 y 8.000 Kelvin.
Los científicos pretenden estudiar con más detalle los sistemas ya encontrados, así como 29 candidatos más de la lista inicial.

Es mucho lo que se puede decir acerca de los sistemas binarios y continuamente se aporta información valiosa ya que los astrónomos no detienen sus investigaciones y aún hay enigmas por desvelar en el cosmos.

 

Fuente: https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/508/3/4106/6368873

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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