En un proceso similar al envejecimiento humano, la mayoría de las estrellas que ingresan al capítulo final de sus vidas tienden a encogerse, marchitarse y volverse blancas lentamente. Los astrónomos llaman a estas frías y densas cáscaras de estrellas alguna vez poderosas enanas blancas y, a diferencia de los humanos, su punto puede durar miles de millones de años.
En ese tiempo, las estrellas con masas entre aproximadamente una décima y ocho veces la masa de nuestro sol queman la última parte de su energía nuclear, arrojan sus capas exteriores ardientes y se reducen a núcleos ultracompactos que se acumulan en el planeta alrededor de la masa del sol. -paquete de tamaño. Si bien esto puede sonar como un final poco glamoroso para una estrella, un nuevo estudio publicado hoy (9 de enero) en la revista Nature postula que la enana blanca puede ser solo el comienzo de una nueva y hermosa metamorfosis.
En un estudio de más de 15,000 enanas blancas conocidas alrededor de la Vía Láctea, un equipo de astrónomos de la Universidad de Warwick en el Reino Unido concluyó que las estrellas moribundas no solo desaparecen de la existencia: primero se convierten en orbes de cristal luminoso.
"Todas las enanas blancas se cristalizarán en algún momento de su evolución", dijo en un comunicado el autor principal del estudio Pier-Emmanuel Tremblay, astrofísico de la Universidad de Warwick. "Esto significa que miles de millones de enanas blancas en nuestra galaxia ya han completado el proceso y son esencialmente esferas de cristal en el cielo".
Si eso es exacto, entonces el sol de la Tierra, así como un estimado de 97 por ciento de las estrellas en la Vía Láctea, también están destinados a terminar sus días como orbes de cristal que brillan en el cosmos.
Gaia en el cielo con cristales
Para su nuevo estudio, Tremblay y sus colegas utilizaron observaciones del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea para analizar la luminosidad y los colores de aproximadamente 15,000 enanas blancas conocidas ubicadas dentro de los 300 años luz de la Tierra. Vieron que un exceso de estrellas parecía compartir las mismas luminosidades y colores, independientemente de los tamaños y edades de las estrellas.
La apariencia uniforme de estas estrellas sugirió que los enanos habían alcanzado algún tipo de fase establecida en su desarrollo, y una que podría abarcar miles de millones de años. Utilizando modelos de evolución estelar, los investigadores determinaron que estos enanos habían alcanzado una fase en la que el calor latente se liberaba de sus núcleos en grandes cantidades, lo que disminuía significativamente su enfriamiento. Y cuando una enana blanca se enfría lo suficiente, escribieron los autores, el líquido fundido en su núcleo comienza a solidificarse; en otras palabras, la estrella comienza a convertirse en cristal.
Según Tremblay, este estudio proporciona "la primera evidencia directa de que las enanas blancas cristalizan", finalmente apoya una hipótesis planteada por primera vez por los científicos hace 50 años. Si estos hallazgos son realmente precisos, podrían dar a los científicos razones para repensar la forma en que han estado saliendo con objetos celestes. Debido a que a una estrella le puede llevar miles de millones de años alcanzar el estado de enana blanca, los astrónomos a menudo usan a estos estadistas mayores estelares para obtener rangos de fechas para galaxias y otros cuerpos celestes en el vecindario de una enana determinada.
Sin embargo, según el nuevo estudio, el calor liberado durante la fase de cristalización de una enana blanca podría retrasar el enfriamiento de la estrella hasta en 2 mil millones de años. Si ese es el caso, las enanas blancas conocidas pueden ser miles de millones de años mayores de lo que se pensaba. Esto complica una cronología ya misteriosa; Los científicos no están seguros de cuánto tiempo una estrella moribunda puede seguir siendo una enana blanca antes de que deje de emitir luz y calor, convirtiéndose así en lo que algunos investigadores llaman una "enana negra". Este punto final teórico de la evolución estelar nunca se ha observado, ya que los científicos creen que podría tomar miles de millones de años alcanzar este estado. Con una edad de 13.800 millones de años, nuestro universo es demasiado joven para albergar soles tan viejos.
Se requiere más investigación para que los científicos comprendan mejor la vida y la muerte de las estrellas y perfeccionen sus métodos de datación cósmica. Afortunadamente, gracias a las extensas observaciones del satélite Gaia, hay una cantidad sin precedentes de enanas blancas conocidas que solo desean compartir las historias de sus largas, largas vidas.
"Antes de Gaia, teníamos entre 100 y 200 enanas blancas con distancias y luminosidades precisas", dijo Tremblay. "Ahora tenemos 200,000".
