Una investigación de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle, en Estados Unidos, describe un sistema estelar gemelo luminoso con rayos X y de gran masa con una órbita extrañamente circular, lo que constituye una rareza entre las binarias. Este sistema parece haberse formado cuando una estrella en explosión o supernova se desvaneció sin la explosión habitual, según publican en la revista 'Nature'.
Tras procesar una montaña de datos astronómicos, Clarissa Pavao, estudiante de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle, presentó su análisis preliminar a su mentor sobre este extraño sistema estelar binario con características poco comunes.
La órbita redonda de la binaria fue una pista clave que ayudó a los investigadores a identificar la segunda estrella del sistema binario como una supernova agotada o "ultraexplotada".
Normalmente, cuando una estrella consume todo su combustible nuclear, su núcleo se colapsa antes de explotar en el espacio en forma de supernova. En este caso, según Richardson, "la estrella estaba tan agotada que la explosión ni siquiera tuvo energía suficiente para dar a la órbita la forma elíptica más típica que se observa en binarias similares".
Los investigadores calculan que en la actualidad sólo existen unos 10 sistemas estelares de este tipo en la Galaxia. Al estudiarlo, están desentrañando nuevas pistas sobre nuestros primeros comienzos, como polvo de estrellas.
"Cuando observamos estos objetos, miramos hacia atrás en el tiempo --explica Pavao--. Llegamos a saber más sobre los orígenes del universo, lo que nos dirá hacia dónde se dirige nuestro sistema solar. Como humanos, empezamos con los mismos elementos que estas estrellas".
Richardson añade que, sin sistemas binarios como CPD-29 2176, la vida en la Tierra sería muy diferente. "Es probable que sistemas como éste evolucionen hasta convertirse en estrellas binarias de neutrones, que finalmente se fusionan y forman elementos pesados que son lanzados al universo", señala.
"Esos elementos pesados nos permiten vivir como vivimos --añade--. Por ejemplo, la mayor parte del oro fue creado por estrellas similares a la reliquia de supernova o estrella de neutrones del sistema binario que estudiamos. La astronomía profundiza nuestra comprensión del mundo y de nuestro lugar en él".
El proyecto comenzó cuando Pavao pasó por el despacho del doctor Noel D. Richardson, profesor adjunto de Física y Astronomía en Embry-Riddle y coautor del estudio, con la esperanza de anotarse una experiencia de investigación.
"Le dije: 'Por favor, deme cualquier investigación'. Resulta que tenía datos, captados por el telescopio de 1,5 metros del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo, en Chile, de una estrella brillante conocida como estrella de tipo Be --recuerda--. La estrella Be estaba situada en el mismo lugar del cielo que otra que había producido un gran destello de rayos X. Ese destello, posiblemente algo llamado 'repetidor gamma suave', había llamado la atención de los astrónomos, lo que llevó a Richardson y a otros a solicitar los datos del telescopio".
Pavao trazó los espectros de la estrella Be, pero primero tuvo que limpiar los datos para que tuvieran menos ruido. "El telescopio observa una estrella y capta toda la luz para que se puedan ver los elementos que la componen --señala--. pero las estrellas Be tienden a tener discos de materia a su alrededor. Es difícil ver directamente a través de toda esa materia".
Pavao consiguió aprender más sobre procesamiento de datos y codificación informática para poder analizar los espectros estelares. Ella y Richardson encontraron una línea simple que procedía de la estrella y no estaba influida por el disco que la rodeaba.
Ella pensó que su gráfico era un diagrama de dispersión pero Richardson pensó lo contrario, es decir, que se trataba de una órbita. Tras introducir rápidamente los datos de Pavao en un programa informático especial, se dio cuenta de que habían encontrado una órbita para la estrella, pero que era diferente de la esperada. El análisis de los datos reveló que una estrella trazaba un círculo alrededor de la otra cada 60 días aproximadamente. Pavao recuerda que Richardson le dijo que no se trataba de un simple sistema binario.
Jan J. Eldridge, de la Universidad de Auckland (Australia), coautor del artículo y uno de los mayores expertos en sistemas estelares binarios y su evolución. A petición de Richardson, Eldridge revisó miles de modelos de estrellas binarias y sólo encontró dos análogos al que él y Pavao estaban estudiando.
A continuación, Eldridge y sus colegas diagramaron el ciclo vital de las dos estrellas del sistema binario, explicando cómo la reliquia de la supernova se había hinchado y vertido masa sobre la estrella Be hasta que ésta empezó a acumularse también. En última instancia, la supernova se convirtió en una estrella de helio de baja masa que explotó, dejando tras de sí una estrella de neutrones, pero ya había transferido tanta masa a la estrella Be que la explosión fue deslucida.
"Básicamente, descubrimos cómo la supernova ultraexplotada interactúa con la estrella Be, y cómo pasa por estas extrañas fases del ciclo vital --explica Pavao--. En algún momento del futuro, esa estrella Be también será una estrella de neutrones supernova a medida que el ciclo continúe. Se convertirá en un sistema binario con dos estrellas de neutrones, dentro de millones de años".
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