El misterio de las estrellas inactivas que no se enfrían

Las enanas blancas son estrellas que, sin sufrir una explosión de supernova, han finalizado su etapa de reacciones de fusión nuclear. Esa actividad de fusión nuclear es la responsable de la luz y el calor generados por las estrellas. Se ha venido creyendo, y es lo más lógico, que todas las enanas blancas, aunque al principio de su nueva etapa todavía conservan mucho calor y aún emiten mucha luz, se irán enfriando paulatinamente, y que por ende, también su brillo menguará, hasta que muchísimo tiempo después, seguramente todavía en el futuro, queden convertidas en enanas negras, incapaces de generar luz.

Sin embargo, un análisis de los datos del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea, publicado en 2019 reveló que, asombrosamente, algunas enanas blancas permanecen calientes durante muchos miles de millones de años (una gran parte de la edad del universo). Este hallazgo desconcertó a la comunidad científica y ha sido considerado uno de los misterios recientes más llamativos de la astrofísica.

Un nuevo estudio parece haber dado con una explicación para este fenómeno, resolviendo posiblemente el enigma.

El estudio lo firman Antoine Bédard, de la Universidad de Warwick en el Reino Unido; Simon Blouin, de la Universidad de Victoria en Canadá; y Sihao Cheng, del Instituto de Estudios Avanzados (IAS) en Princeton, Nueva Jersey, Estados Unidos.

Recreación artística de una estrella enana blanca. (Imagen: Jorge Munnshe para NCYT de Amazings)

La lógica nos dice que si esas enanas blancas no se enfrían, algo en ellas debe producir energía para compensar la pérdida de calor.

Los autores del nuevo estudio proponen una hipótesis al respecto. En algunas enanas blancas, el denso plasma del interior no se enfría del modo normal. En vez de eso, los cristales sólidos que se forman al descender lo suficiente la temperatura, y que son menos densos que el fluido del entorno, comienzan a flotar hacia la superficie como consecuencia de esa diferencia de densidad. A medida que los cristales ascienden, desplazan al fluido, más pesado, hacia abajo. El transporte de material más denso hacia el centro de la enana blanca libera energía gravitatoria, y esta energía es suficiente para contrarrestar el proceso de enfriamiento del astro durante miles de millones de años. Por eso, hay enanas blancas que siguen hoy en día tan calientes como hace miles de millones de años.

No se sabe con certeza por qué ocurre esto en algunas enanas blancas y no en otras, pero los autores del estudio creen que probablemente se deba a la composición de la estrella. Concretamente, la causa estaría en el hecho de que algunas enanas blancas se forman por la fusión de dos estrellas diferentes. Cuando estas estrellas colisionan para formar la enana blanca, cambia la composición de la estrella de tal manera que puede permitir la formación de cristales flotantes.

El estudio se titula "Buoyant crystals halt the cooling of white dwarf stars". Y se ha publicado en la revista académica Nature. (Fuente: NCYT de Amazings)