La pareja de estrellas con la órbita más corta

Casi la mitad de las estrellas de nuestra galaxia son solitarias como el Sol. La otra mitad está agrupada en parejas y hasta en conjuntos más numerosos, girando unas alrededor de otras, o en torno a un centro de gravedad de común si no hay grandes diferencias entre sus masas. A veces, estas estrellas se orbitan a tan poca distancia que la separación entre ellas no es mayor que la existente entre la Tierra y la Luna.

Un equipo de astrónomos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos y de otras entidades, ha descubierto ahora una binaria estelar, o pareja de estrellas, en la que los miembros giran uno alrededor del otro siguiendo una órbita extremadamente corta, que solo requiere 51 minutos para dar una vuelta completa.

El sistema estelar parece pertenecer a una rara clase de binarias conocidas como "variables cataclísmicas", en las que una estrella similar a nuestro Sol y una enana blanca giran la una alrededor de la otra. Las enanas blancas son núcleos de estrellas que han perdido sus capas externas y que ya no tienen combustible para continuar con las reacciones nucleares propias de una estrella en activo.

Una variable cataclísmica se manifiesta como tal cuando las dos estrellas se acercan mucho, lo que hace que la enana blanca empiece a succionar material de su estrella compañera. Este proceso de “canibalismo estelar” puede emitir enormes y variables destellos de luz que, en el pasado, los astrónomos creían que era el resultado de algún cataclismo desconocido.

La enana blanca del sistema binario estudiado, llamado ZTF J1813+4251, tiene una centésima parte del tamaño de nuestro Sol y aproximadamente la mitad de su masa. La otra estrella es parecida al Sol pero se halla cerca del final de su vida activa. Un detalle llamativo es que solo tiene una décima parte del tamaño y la masa del Sol (aproximadamente el tamaño de Júpiter). Esta estrella debería ser más grande, pero buena parte de su envoltura externa ya ha sido arrancada y tragada por la enana blanca.

Recreación artística de una enana blanca (derecha) y de una estrella parecida al Sol (izquierda) girando la una alrededor de la otra en una órbita ultracorta. La pareja es un sistema binario cataclísmico. (Ilustración: M. Weiss / Center for Astrophysics / Harvard University / Smithsonian Institution)

ZTF J1813+4251 es la variable cataclísmica con la órbita más corta detectada hasta la fecha. A diferencia de otros sistemas de este tipo observados en el pasado, los astrónomos captaron esta variable cataclísmica mientras las estrellas se eclipsaban entre sí varias veces, lo que permitió al equipo medir con precisión las propiedades de cada estrella.

Con estas mediciones, los investigadores realizaron simulaciones de lo que probablemente está ocurriendo ahora en el sistema y de cómo debería evolucionar en los próximos cientos de millones de años. Llegaron a la conclusión de que las estrellas están actualmente en una etapa de transición y que la estrella similar al Sol ha estado "donando" gran parte de su atmósfera de hidrógeno a la voraz enana blanca. La estrella similar al Sol acabará reduciéndose a poco más que un núcleo denso y rico en helio. En otros 70 millones de años, las estrellas se acercarán aún más, con una órbita ultracorta de solo 18 minutos.

Hace décadas, investigadores del MIT y otras instituciones predijeron que estas variables cataclísmicas deben hacer una transición a órbitas ultracortas. Esta es la primera vez que se observa directamente un sistema en transición de este tipo. (Fuente: NCYT de Amazings)