Nuevo fenómeno astrofísico cambia ideas sobre las enanas blancas

Se cree universalmente que las estrellas enanas blancas son "estrellas muertas" que se enfrían continuamente con el tiempo. Sin embargo, en 2019, datos del satélite Gaia de la ESA descubrieron una población de estrellas enanas blancas que han dejado de enfriarse durante más de 8.000 millones de años. Esto sugirió que algunas enanas blancas pueden generar una energía adicional significativa, lo que contrasta con la imagen clásica de la "estrella muerta", y los astrónomos inicialmente no estaban seguros de cómo podía suceder esto.

Hoy, una nueva investigación publicada en Nature, dirigida por el Dr. Antoine Bédard de la Universidad de Warwick y el Dr. Simon Blouin de la Universidad de Victoria (Canadá), revela el mecanismo detrás de esta desconcertante observación.

Más del 97% de las estrellas de la Vía Láctea acabarán convirtiéndose en enanas blancas. Los científicos han considerado durante mucho tiempo que estas estrellas están al final de sus vidas. Una vez agotada su fuente de energía nuclear, dejan de producir calor y se enfrían hasta que el plasma denso de su interior se congela hasta alcanzar un estado sólido y la estrella se solidifica de adentro hacia afuera. Este proceso de enfriamiento puede tardar miles de millones de años.

Según una nueva investigación, en algunas enanas blancas, el plasma denso del interior no se congela simplemente de adentro hacia afuera. En cambio, los cristales sólidos que se forman al congelarse son menos densos que el líquido y, por tanto, quieren flotar. A medida que los cristales flotan hacia arriba, desplazan el líquido más pesado hacia abajo. El transporte de material más pesado hacia el centro de la estrella libera energía gravitacional, y esta energía es suficiente para interrumpir el proceso de enfriamiento de la estrella durante miles de millones de años.

Antione Bédard, investigador de la Universidad de Warwick, dijo en un comunicado: "Esta explicación coincide con todas las propiedades de observación de la inusual población de enanas blancas. Esta es la primera vez que se observa este mecanismo de transporte en cualquier tipo de estrella, lo cual es emocionante: No todos los días descubrimos un fenómeno astrofísico completamente nuevo".

Los investigadores tienen una hipótesis sobre por qué esto sucede en algunas estrellas pero no en otras. Simon Blouin, miembro nacional del Instituto Canadiense de Astrofísica Teórica de la Universidad de Victoria, explicó: "La diferencia probablemente se deba a la composición de la estrella. Algunas estrellas enanas blancas se forman mediante la fusión de dos estrellas diferentes. Cuando estas estrellas chocan para formar la enana blanca, cambia la composición de la estrella de una manera que puede permitir la formación de cristales flotantes".

Este nuevo descubrimiento no sólo requerirá que se revisen los libros de texto de astronomía sino también que los astrónomos revisen el proceso que utilizan para determinar la edad de las poblaciones estelares. Actualmente, las enanas blancas se utilizan habitualmente como indicadores de edad: cuanto más fría es una enana blanca, más vieja se supone que es. Sin embargo, debido al retraso adicional en el enfriamiento que se observa en algunas enanas blancas, algunas estrellas de una temperatura determinada pueden ser miles de millones de años más antiguas de lo que se pensaba anteriormente.

Bédard añadió: "El mecanismo de transporte que hemos descubierto significa que algunas enanas blancas brillan tanto como las estrellas 'normales' durante miles de millones de años. Esto complica la datación de la edad y nuestro uso de enanas blancas para reconstruir la formación de nuestra galaxia".