Una estrella enana blanca masiva con una extraña atmósfera rica en carbono podría ser dos enanas blancas fusionadas de acuerdo con un equipo internacional dirigido por astrónomos de la Universidad de Warwick, y solo evitó por poco la destrucción.
Han descubierto una enana blanca ultramasiva inusual alrededor de 150 años luz de nosotros con una composición atmosférica nunca antes vista, la primera vez que se identifica una enana blanca fusionada usando su composición atmosférica como pista.
El descubrimiento, publicado hoy 2 de marzo en la revista Astronomía de la naturaleza , podría plantear nuevas preguntas sobre la evolución de las estrellas enanas blancas masivas y sobre el número de supernovas en nuestra galaxia.
Esta estrella, llamada WDJ0551 + 4135, fue identificada en una encuesta de datos del telescopio Gaia de la Agencia Espacial Europea. Los astrónomos siguieron con espectroscopía tomada con el telescopio William Herschel, centrándose en esas enanas blancas identificadas como particularmente masivas: unhazaña posible gracias a la misión Gaia. Al descomponer la luz emitida por la estrella, los astrónomos pudieron identificar la composición química de su atmósfera y descubrieron que tenía un nivel inusualmente alto de carbono presente.
El autor principal, el Dr. Mark Hollands, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, dijo: "Esta estrella se destacó como algo que nunca habíamos visto antes. Puede esperar ver una capa externa de hidrógeno, a veces mezclada con helio, o simplementeuna mezcla de helio y carbono. No espere ver esta combinación de hidrógeno y carbono al mismo tiempo, ya que debería haber una capa gruesa de helio en el medio que lo prohíba. Cuando lo miramos, no produjocualquier sentido."
Para resolver el rompecabezas, los astrónomos se volvieron detectives para descubrir los verdaderos orígenes de la estrella.
Las enanas blancas son los restos de estrellas como nuestro propio Sol que han quemado todo su combustible y arrojan sus capas externas. La mayoría son relativamente livianas, alrededor de 0.6 veces la masa de nuestro Sol, pero esta pesa 1.14 masas solares,casi el doble de la masa promedio. A pesar de ser más pesado que nuestro Sol, se compacta en dos tercios del diámetro de la Tierra.
La edad de la enana blanca también es una pista. Las estrellas más viejas orbitan la Vía Láctea más rápido que las más jóvenes, y este objeto se mueve más rápido que el 99% de las otras enanas blancas cercanas con la misma edad de enfriamiento, lo que sugiere que esta estrella esmás viejo de lo que parece.
El Dr. Hollands agrega: "Tenemos una composición que no podemos explicar a través de la evolución estelar normal, una masa dos veces el promedio de una enana blanca y una edad cinemática mayor que la inferida por el enfriamiento. Estamos bastante seguros de cómouna estrella forma una enana blanca y no debería hacerlo. La única forma de explicarlo es si se formó a través de una fusión de dos enanas blancas ".
La teoría es que cuando una estrella en un sistema binario se expande al final de su vida envolverá a su pareja, acercando su órbita a medida que la primera estrella se encoge. Lo mismo sucederá cuando la otra estrella se expanda. Durante miles de millones de años, la emisión de ondas gravitacionales reducirá aún más la órbita, hasta el punto de que las estrellas se fusionen.
Si bien se pronostica que ocurrirán fusiones de enanas blancas, esta sería particularmente inusual. La mayoría de las fusiones en nuestra galaxia serán entre estrellas con diferentes masas, mientras que esta fusión parece estar entre dos estrellas de tamaño similar. También hay unalímite a lo grande que puede ser la enana blanca resultante: a más de 1,4 masas solares se cree que explotaría en una supernova, aunque es posible que estas explosiones puedan ocurrir a masas ligeramente más bajas, por lo que esta estrella es útil para demostrarqué tan masivo puede ser una enana blanca y aún sobrevivir.
Debido a que el proceso de fusión reinicia el enfriamiento de la estrella, es difícil determinar qué edad tiene. La enana blanca probablemente se fusionó hace unos 1.300 millones de años, pero las dos enanas blancas originales pueden haber existido durante miles de millones de años antes.
Es uno de los pocos enanos blancos combinados que se han identificado hasta ahora, y el único a través de su composición.
El Dr. Hollands agrega: "No hay tantas enanas blancas tan masivas, aunque hay más de lo que cabría esperar, lo que implica que algunas de ellas probablemente se formaron por fusiones".
"En el futuro, podremos utilizar una técnica llamada asteroseismología para aprender sobre la composición central de la enana blanca a partir de sus pulsaciones estelares, que sería un método independiente que confirmaría que esta estrella se formó a partir de una fusión".
"Tal vez el aspecto más emocionante de esta estrella es que debe haber fallado en explotar como una supernova; estas gigantescas explosiones son realmente importantes en el mapeo de la estructura del Universo, ya que pueden detectarse a distancias muy grandesSin embargo, sigue habiendo mucha incertidumbre acerca de qué tipo de sistemas estelares llegan a la etapa de supernova. Por extraño que parezca, medir las propiedades de esta supernova 'fallida' y futuras similitudes nos está diciendo mucho sobre las víasa la autoaniquilación termonuclear "
La investigación fue financiada por el Consejo Europeo de Investigación y la parte del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología STFC de UK Research and Innovation UKRI.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Warwick . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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