Enanas blancas que queman hidrógeno envejecen lentamente

El 98 % de las estrellas del Universo acaban siendo enanas blancas, incluido nuestro propio Sol; estos remanentes estelares son considerados estrellas inertes y quemadas que se enfrían lentamente y en las que la fusión nuclear se ha detenido. Esta noción podría cambiar ahora gracias a nueva evidencia observacional.

Científicos han descubierto que las enanas blancas pueden envejecer mucho más lentamente al quemar hidrógeno en su superficie en las etapas finales de su vida, lo que las haría parecer más jóvenes de lo que son en realidad.

Este descubrimiento, que utilizó nuevas pruebas del telescopio espacial Hubble de la NASA y que fue publicado en Nature Astronomy, podría tener consecuencias en la forma en que los astrónomos miden la edad de los cúmulos estelares, que contienen las estrellas más antiguas conocidas en el universo, según un comunicado de prensa de la NASA. 

Además, el estudio de estas etapas de enfriamiento ayudaría a los astrónomos a comprender no solo las enanas blancas, sino también sus etapas anteriores: saber cómo evolucionan estas podría ayudar a predecir el fin del Universo, según reporta ScienceAlert.

"Hemos encontrado la primera evidencia observacional de que las enanas blancas pueden seguir experimentando una actividad termonuclear estable. Esto ha sido toda una sorpresa, ya que contradice lo que se cree habitualmente", dijo el autor principal del estudio, Jianxing Chen, de la Universidad de Bolonia y del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia.

El último estadio evolutivo de las estrellas

Las enanas blancas son el último estadio evolutivo de las estrellas de baja masa, aquellas que tienen hasta unas ocho veces la masa del Sol. Por su parte, las estrellas más masivas colapsan en estrellas de neutrones y agujeros negros.  

Cuando las estrellas de más baja masa terminan su vida en la secuencia principal y ya no son capaces de fusionar hidrógeno en sus núcleos, expulsan su material exterior. El núcleo restante, que ya no es soportado por la presión exterior de la fusión, colapsa en un objeto ultradenso.

Los cúmulos globulares M3 y M13

Para investigar la física que sustenta la evolución de las enanas blancas, los astrónomos han comparado el enfriamiento de las enanas blancas en dos conjuntos masivos de estrellas –los cúmulos globulares M3 y M13– utilizando el telescopio espacial Hubble.

"La magnífica calidad de nuestras observaciones con el Hubble nos proporcionó una visión completa de las poblaciones estelares de los dos cúmulos globulares. Esto nos permitió contrastar cómo evolucionan las estrellas en M3 y M13", dijo Jianxing Chen.

Analizando estos cúmulos en longitudes de onda cercanas al ultravioleta, el equipo comparó más de 700 enanas blancas y descubrió que M3 contenía enanas blancas estándar que simplemente están enfriando núcleos estelares. Pero descubrieron que M13 contiene dos poblaciones de enanas blancas.

Una población es de enanas blancas estándar, pero hay otro grupo que, de alguna manera, ha conseguido mantener una envoltura exterior de hidrógeno, lo que significa que arden durante más tiempo y se enfrían más lentamente.

Cuando el equipo comparó sus resultados con simulaciones por ordenador, se descubrió que casi el 70 % de las enanas blancas de M13 están quemando hidrógeno en su superficie. Esto ralentiza el ritmo de enfriamiento de estas enanas blancas que queman hidrógeno.

Un proceso de enfriamiento predecible, ya no tan predecible

Este descubrimiento podría tener consecuencias para la forma en que los astrónomos miden la edad de las estrellas en la Vía Láctea, ya que la evolución de las enanas blancas se ha modelado previamente como un proceso de enfriamiento predecible, según se lee en el comunicado de la NASA. 

Ahora, las enanas blancas que queman hidrógeno podrían hacer que las estimaciones previas de edad sean inexactas hasta en mil millones de años.

"Nuestro descubrimiento pone en tela de juicio la definición de las enanas blancas, ya que consideramos una nueva perspectiva sobre el modo en que envejecen las estrellas", afirma el astrónomo Francesco Ferraro, del Alma Mater Studiorum Università di Bologna y del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia.

"Ahora estamos investigando otros cúmulos similares a M13 para seguir acotando las condiciones que llevan a las estrellas a mantener la delgada envoltura de hidrógeno que les permite envejecer lentamente".

Editado por Felipe Espinosa Wang.