Los astrónomos notan un nuevo tipo de estrella binaria que se ha predicho durante mucho tiempo

Investigadores del Centro de Astrofísica | Harvard y la Universidad Smithsonian observaron un nuevo tipo de estrella binaria que durante mucho tiempo se asumió que existía. El descubrimiento finalmente confirma cómo se forma y evoluciona un tipo raro de estrella en el universo.

nueva categoría de estrellasDescrito en la edición de este mes de Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, por el becario postdoctoral Karim El-Badri utilizando el Telescopio Shin en el Observatorio del Lago en California y datos de varios estudios astronómicos.

«Hemos observado la primera evidencia física de un nuevo grupo de estrellas binarias de transición», dice El-Badri. «Eso es emocionante; es un eslabón evolutivo que falta en los modelos de formación de estrellas binarias que hemos estado buscando».

Un nuevo tipo de estrella

Cuando una estrella muere, hay un 97% de posibilidades de que se convierta en una enana blanca, un cuerpo pequeño y denso que se encoge y se atenúa después de que todo su combustible se ha quemado.

Pero en casos raros, la estrella puede convertirse en una enana blanca de masa extremadamente baja (ELM). Menos de un tercio de la masa del Sol, estas estrellas presentan un misterio: si los cálculos de la evolución estelar son correctos, entonces todas las enanas blancas ELM parecen tener más de 13.8 mil millones de años, más antiguas que la edad del universo mismo. y, por tanto, físicamente imposible.

«El universo no es lo suficientemente viejo para producir estas estrellas con evolución natural», dice El-Badri, miembro del Instituto de Teoría y Computación del Centro de Astrofísica.

A lo largo de los años, los astrónomos han descubierto que la única forma de formar una enana blanca ELM es con la ayuda de un compañero binario. La gravedad de una estrella cercana cercana puede erosionarse rápidamente (al menos, en menos de 13,8 mil millones de años) hasta convertirse en una enana blanca ELM.

Pero la evidencia de esta imagen no es infalible.

Los astrónomos han notado que estrellas masivas como nuestro sol se acumulan en enanas blancas, las llamadas variables catastróficas. También han observado enanas blancas ELM con compañeras enanas blancas normales. Sin embargo, no observaron la fase de transición de la evolución, o la transición entre ellos: cuando la estrella pierde la mayor parte de su masa y se acerca a la constricción en una enana blanca ELM.

Falta el eslabón evolutivo

Al-Badri a menudo compara la astronomía estelar con la zoología en el siglo XIX.

«Uno sale al bosque y encuentra un organismo. Describe su tamaño, cuánto pesa, y luego pasa a otro organismo», explica. «Ves todos estos tipos diferentes de objetos y necesitas juntar cómo están relacionados».

En 2020, Al-Badri decide regresar al bosque en busca de la estrella a la que los científicos han aludido durante mucho tiempo: la enana blanca antes de ELM (también conocida como Variable Cataclísmica Evolutiva).

Utilizando nuevos datos de Gaia, el observatorio espacial de la Agencia Espacial Europea y la Instalación de Tránsito de Zwicky en el Instituto de Tecnología de California, Badri redujo mil millones de estrellas a 50 candidatos potenciales.

El astrónomo enfatiza la importancia de los datos públicos de los estudios astronómicos para su trabajo. «Si no fuera por proyectos como Zwicky Transient Facility y Gaia, que representan una gran cantidad de trabajo detrás de escena para cientos de personas, este trabajo no sería posible», dice.

Luego siga a El-Badri con observaciones cercanas de 21 estrellas.

La estrategia de selección funcionó. «El 100 por ciento de los candidatos eran de los pre-ELM que estábamos buscando», dice. «Estaba más hinchado e hinchado que los ELM. También tenía forma de huevo porque la gravedad de la otra estrella distorsionaba su forma esférica».

«Encontramos el vínculo evolutivo entre dos clases de estrellas binarias, variantes cataclísmicas y ELM, y encontramos un número decente de ellas», agrega Al-Badri.

Trece estrellas mostraban signos de que todavía estaban perdiendo masa frente a su compañera, mientras que ocho de las estrellas parecían no perder más masa. Todos ellos también tenían una temperatura mucho más alta que las variables catastróficas observadas anteriormente.

Al-Badri planea continuar estudiando a las enanas blancas antes de ELM y puede hacer un seguimiento de otras 29 estrellas candidatas que descubrió anteriormente.

Como los antropólogos contemporáneos que llenan las lagunas en la evolución humana, le sorprende la rica diversidad de estrellas que puede surgir de la ciencia simple.