Su compañera estelar las ha despojado de su capa de hidrógeno: los astrónomos han confirmado la existencia de una categoría especial de estrellas «despojadas» en los sistemas binarios. Los científicos explican que la identificación de 25 de estos candidatos apoya hipótesis teóricas sobre la causa de un fenómeno cósmico: las estrellas con escasez de hidrógeno son aparentemente estrellas calientes de helio de masa media, que se supone que son las precursoras de las estrellas pobres en hidrógeno. Forman supernovas.
A simple vista sólo vemos un punto en el cielo, pero a menudo son dos: las investigaciones astronómicas han demostrado claramente que existen muchos sistemas estelares binarios en el cosmos. Dos estrellas orbitan entre sí en una especie de danza cósmica y tienen una influencia significativa en su desarrollo posterior. Esto también se aplica a la fase final de su existencia. Cuando las estrellas de cierta masa comienzan a arder, se expanden hasta convertirse en una gigante roja, alrededor de la cual se forma una capa rica en hidrógeno. En el caso de estrellas individuales, finalmente se produce una explosión de supernova, en cuya intensa luz también se puede ver la firma espectral del hidrógeno.
Por ahora solo teoria
Pero en los sistemas binarios, según hipótesis teóricas, puede ocurrir un proceso especial: si una de las parejas estelares se expande hasta convertirse en una gigante roja, la otra puede aprovechar su atracción para eliminar la envoltura rica en hidrógeno. Al final, sólo queda un núcleo de helio, que se contrae y desarrolla temperaturas diez veces superiores a las del sol. Con la masa adecuada, esta estrella de helio también puede explotar y convertirse en una supernova, que por tanto no tiene la firma del hidrógeno. Según datos de observación, estas supernovas pobres en hidrógeno forman incluso alrededor de un tercio de todas las explosiones estelares.
Esto también parece ser coherente con el hecho de que, según simulaciones de modelos, aproximadamente una de cada tres estrellas de masa media en sistemas estelares binarios pierde su capa de hidrógeno. En otras palabras: los posibles precursores de supernovas pobres en hidrógeno deberían encontrarse con frecuencia. Pero hasta ahora esta categoría de estrellas ha permanecido oculta. Hasta ahora, sólo en un caso han surgido al menos pruebas correspondientes. “Si estas estrellas hubieran resultado ser raras, esto habría puesto en duda un marco teórico importante. «Pero ahora hemos podido confirmar que estas estrellas realmente existen», dice la autora principal Maria Drout, de la Universidad de Toronto.
Tras la pista de las estrellas calientes de helio
Junto con la coautora Ylva Götberg del Instituto de Ciencia y Tecnología de Klosterneuburg en Austria y un equipo internacional, Drout rastreó las estrellas que buscaba basándose en su radiación especial: desarrollaron un método para examinar la parte ultravioleta del espectro. Los cuerpos celestes calientes, como las estrellas de helio, emiten la mayor parte de su luz. Analizaron datos del telescopio óptico/ultravioleta Swift de la NASA, que se centró en dos de las galaxias más cercanas a la Tierra: la Gran y la Pequeña Nube de Magallanes. La búsqueda de estrellas con emisiones ultravioleta inusuales dio como resultado 25 candidatas. Luego fueron sometidos a un estudio espectroscópico más detallado utilizando los telescopios de Magallanes en el Observatorio Las Campanas.
Los científicos finalmente pudieron confirmar que las estrellas que habían identificado son en realidad muy calientes, pequeñas y pobres en hidrógeno y se encuentran en sistemas binarios. Por tanto, cumplen todos los criterios de las predicciones del modelo. “Las fuertes firmas espectrales del helio ionizado nos han dado pistas importantes: en primer lugar, confirman que las capas exteriores de las estrellas están dominadas por helio y, en segundo lugar, que sus superficies son muy calientes. «Esto es exactamente lo que se espera de las estrellas que, tras la transferencia de masa, tienen un núcleo expuesto, compacto y rico en helio», afirma Götberg.
Los científicos ahora pueden encontrar estrellas de helio de masa media previamente ocultas que se predijo que serían las precursoras de supernovas pobres en hidrógeno. «Probablemente todavía queden muchos por descubrir», afirma Götberg. Por eso, además de examinar con más detalle las estrellas descubiertas hasta ahora, el equipo ahora también planea ampliar la búsqueda: con otros telescopios quieren buscar más candidatas en esta interesante categoría de estrellas en más galaxias y, sobre todo, en nuestra Vía Láctea.
Fuente: Universidad de Toronto, Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria, artículo especializado: Science, doi: 10.1126/science.ade4970
