Estrella del tamaño de la Luna

Se ha descubierto una estrella enana blanca más pequeña y masiva que cualquier otra de las conocidas. La estrella, inactiva como tal, se formó cuando dos enanas blancas menos masivas se fusionaron, concentrando una masa mayor que la de nuestro Sol en un cuerpo del tamaño de nuestra Luna.

Puede parecer contradictorio, pero las enanas blancas más pequeñas resultan ser más masivas. Esto se debe a que las enanas blancas carecen de la combustión nuclear que mantiene a las estrellas normales “hinchadas” en contra de su propia gravedad, y por eso la masa tiende a comprimirse más cuanto mayor es.

El descubrimiento lo ha hecho el equipo de la astrofísica Ilaria Caiazzo, del Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Estados Unidos. Para las observaciones se han utilizado varios observatorios astronómicos, entre ellos el W. M. Keck en Maunakea, Hawái, Estados Unidos.

Las enanas blancas son estrellas “jubiladas”, en las que su reactor natural de fusión nuclear se ha apagado. Aunque su actividad estelar ha cesado, siguen emitiendo luz y calor ya que tardan mucho en enfriarse. Su masa se ha comprimido mucho, al no poder ser ya contrarrestada la fuerza de la gravedad por la fuerza expansiva derivada de la actividad estelar (fusión nuclear). Las estrellas que acaban como enanas blancas son las que en su día tuvieron no más de unas ocho veces la masa del Sol.

Nuestro Sol, por ejemplo, aunque se hinchará más de lo normal hasta convertirse en una gigante roja dentro de unos 5.000 millones de años, acabará desprendiéndose de sus capas exteriores y reduciéndose hasta convertirse en una enana blanca compacta. Alrededor del 97% de las estrellas se convierten en enanas blancas.

Mientras que nuestro Sol está solo en el espacio sin ser miembro de una pareja estelar, muchas estrellas orbitan unas alrededor de otras en parejas. Las estrellas envejecen juntas, y si ambas tienen menos de ocho masas solares, ambas evolucionarán hasta convertirse en enanas blancas.

El nuevo descubrimiento ofrece un ejemplo de lo que puede ocurrir después de esta fase. La pareja de enanas blancas, que giran una alrededor de la otra cada vez más cerca, pierden energía en forma de ondas gravitacionales y acaban chocando y fusionándose. Si ambas estrellas son lo bastante masivas, explotan en lo que se llama una supernova de tipo Ia. Pero si están por debajo de un determinado umbral de masa, se combinan en una nueva enana blanca que es más masiva que cualquiera de las dos estrellas progenitoras. Este proceso de fusión potencia el campo magnético de esa estrella y acelera su rotación en comparación con la de las progenitoras.

La pequeña enana blanca recién descubierta, llamada ZTF J1901+1458 y ubicada a unos 130 años-luz de distancia de la Tierra, en la constelación del Águila (Aquila), tomó esa última ruta de evolución; sus progenitoras se fusionaron y produjeron una enana blanca con 1,35 veces la masa de nuestro Sol. La enana blanca tiene un campo magnético extremo, casi mil millones de veces más fuerte que el de nuestro Sol, y gira sobre su eje a un ritmo frenético de una revolución cada siete minutos.

Con unos 4.300 kilómetros de diámetro, la enana blanca descubierta es solo un poco más grande que la Luna, cuyo diámetro es de cerca de 3.500 kilómetros. En la imagen, la enana blanca se muestra junto a la Luna y una porción de la Tierra para que quede más clara la relación de tamaños. (Imagen: Giuseppe Parisi)

Caiazzo y sus colaboradores creen que la enana blanca fusionada puede ser lo suficientemente masiva como para evolucionar hacia una estrella de neutrones, que suele formarse cuando una estrella mucho más masiva que nuestro Sol explota en una supernova.

Las estrellas de neutrones son mucho más pequeñas y densas que las enanas blancas. Se trata de núcleos de cadáveres de estrellas, compactados de tal modo que su diámetro es parecido a la distancia entre dos extremos de una gran ciudad. La compresión que reina en una estrella de neutrones es tan brutal que en los átomos fuerza a los electrones a "incrustarse" contra los protones, dando lugar a neutrones. De ahí que a esta clase de objetos se les llame estrellas de neutrones.

El equipo de Caiazzo ha publicado en la revista académica Nature los detalles técnicos del hallazgo, bajo el título "A highly magnetised and rapidly rotating white dwarf as small as the Moon". (Fuente: NCYT de Amazings)