La estrella 'Barbenheimer': nació de otra y no fue agujero negro

La composición de una inusual estrella a 13.000 años luz sugiere que se formó a raíz de la explosión de una estrella más masiva de una manera que ninguna teoría existente parece explicar.

Según todo lo que hoy conoce la astrofísica, la estrella original debería haberse convertido en un agujero negro, pero no fue el caso.

"Esto abre una nueva ventana a cómo mueren las estrellas más masivas del universo y, por tanto, también a cómo se forman los elementos del universo", dijo en un comunicado Alex Ji, profesor asistente de astronomía y astrofísica en la Universidad de Chicago y primer autor de un estudio cuya publicación está prevista para el 22 de enero en Astrophysical Journal Letters.

Hoy en día, los científicos piensan que no sólo las estrellas explotan todo el tiempo, sino que esta es una de las principales formas en que se crearon todos los elementos del universo más pesados que el hidrógeno y el helio.

Estas explosiones, también llamadas supernovas, son tan poderosas que pueden recombinar elementos para crear otros nuevos. Posteriormente, eventualmente se forman nuevas estrellas a partir de la nube de elementos que queda atrás.

Los científicos pueden saber qué tipo de elementos hay en una estrella al observar la luz que emite, por lo que, al medir cuidadosamente la composición de muchas estrellas, pueden reconstruir los tipos de explosiones que probablemente las precedieron.

Pero mientras analizaban los datos del Sloan Digital Sky Survey, Ji y su equipo notaron una estrella que parecía tener lecturas inusuales. Utilizaron el Telescopio Magallanes en Chile para observar más de cerca. De inmediato vieron que era diferente a cualquier estrella registrada anteriormente.

"Todo era extraño", dijo Ji. "Los elementos que normalmente tendríamos en mayor cantidad, como el carbono y el sodio, son muy bajos, mientras que otros elementos como el hierro y el zinc son muy altos".

Esto apunta a una diferencia fundamental en cómo surgió esta estrella. Indica que nació a raíz de un tipo de explosión muy diferente al que los científicos habían catalogado anteriormente.

"Analizamos muchos tipos de modelos de supernova, pero ninguno coincidía", dijo Sanjana Curtis, ex investigadora postdoctoral en UChicago y ahora en la Universidad de California Berkeley, y segunda autora del artículo.

En particular, la cantidad de hierro sugiere que la estrella que explotó era bastante masiva, probablemente unas 80 veces la masa de nuestro propio sol. "Pero según la mejor teoría que tenemos ahora, una estrella con esa masa debería convertirse en un agujero negro en lugar de explotar", dijo Curtis. "Así que todavía no existe un modelo de cómo pudo haber sucedido esto. Esto insinúa que podemos necesitar mejores teorías de la física de las supernovas, y tal vez incluso mejores teorías de la propia evolución estelar", explicó.

Lo mejor que pueden decir los científicos es que la estrella madre probablemente perteneció a una de las primeras generaciones de estrellas del universo. Después de que explotó, los escombros que quedaron finalmente se fusionaron en una segunda generación de estrellas, una de las cuales cayó en la Vía Láctea, donde Ji, Curtis y sus colegas midieron su composición.

Ji cree que esta explosión probablemente parecía distintivamente asimétrica cuando ocurrió. "Creemos que una cosa que impulsa a las estrellas masivas a explotar es la energía que se desprende en chorros", explicó.

"Creemos que es posible que haya tenido suficiente energía como para hacer estallar una galaxia entera por sí solo, aunque sea una galaxia pequeña", dijo Ji.

Además de sugerir un nuevo tipo de supernova, el descubrimiento ofrece una pista tentadora sobre la primera generación perdida de estrellas en el universo. "Esas primeras estrellas murieron muy rápidamente", dijo Curtis. "Incluso el Telescopio Espacial James Webb, el telescopio más poderoso que tenemos, no puede ver esas primeras estrellas, por eso miramos esta segunda generación. Es como arqueología de estrellas".

Si los científicos pueden encontrar más de estas inusuales estrellas de segunda generación, podría ayudar a probar teorías sobre esa primera generación de estrellas y su masa.

Los científicos dijeron que comenzaron a llamar a la rareza la "estrella Barbenheimer", en honor al popular acrónimo de la película doble de las películas Barbie y Oppenheimer, que se estrenaron este verano al mismo tiempo que los científicos estaban desconcertados sobre la estrella que explotó. "Encaja con 'Barbie' porque es espectacular, y con 'Oppenheimer' porque, al igual que la fisión nuclear, crea nuevos elementos", dijo Ji.