Astrónomos han detectado una estrella muerta bastante curiosa: tiene más masa que el Sol, pero solo el tamaño de la Luna. Esta enana blanca es la más pequeña de su tipo, jamás detectada anteriormente. Los detalles de la investigación fueron publicados en Nature.
La denominada ZTF J1901 + 1458, se trata del núcleo colapsado ultradenso de una estrella en el rango de masa del Sol, pero con solo 4.280 kilómetros de diámetro. También es la estrella enana blanca más masiva que jamás hayamos visto, registrando alrededor de 1,35 veces la masa de nuestra estrella.
La curiosa enana blanca está ubicada a unos 130 años luz de distancia. Su densidad y masa la coloca justo al borde del límite de Chandrasekhar, siendo esta la masa máxima que puede tener una enana blanca hasta antes de volverse tan inestable y explotar en una supernova.
“Atrapamos este objeto muy interesante, el cual no era lo suficientemente masivo como para explotar”, señaló la astrofísica teórica Ilaria Caiazzo de Caltech. “Realmente estamos probando qué tan masiva puede ser una enana blanca”, agregó.
Enanas blancas
Las enanas blancas son la clase más pequeña de estrellas muertas. Se forman a partir de núcleos colapsados de estrellas de hasta 8 veces la masa del Sol. Cuando estas estrellas terminan su vida útil de fusión nuclear, expulsan su material exterior y el núcleo restante, que ya no está soportado por la presión exterior de la fusión, colapsa en un objeto ultradenso.
Hasta el límite de Chandrasekhar (alrededor de 1,4 masas solares), la presión de degeneración de electrones evita que la enana blanca colapse aún más bajo su propia gravedad. A un cierto nivel de presión, los electrones se eliminan de sus núcleos atómicos y suministran la presión hacia afuera, evitando que la estrella colapse.
Sin embargo, existen muchas estrellas enanas blancas en sistemas binarios. Si las dos estrellas están lo suficientemente cerca, la enana blanca desviará material de su compañera binaria, un proceso que inclinaría a la estrella muerta más allá del límite de Chandrasekhar, para luego desencadenar una supernova de Tipo Ia. Pero, ZTF J1901 + 1458 parece ser un caso especial.
Según el análisis del equipo, la estrella en cuestión es el producto de una fusión entre dos enanas blancas más pequeñas. Juntas, no eran lo suficientemente masivas para alcanzar el límite de Chandrasekhar y producir una supernova de Tipo Ia.
ZTF J1901+1458 tiene solo unos 100 millones de años, con un gran campo magnético, aproximadamente mil millones de veces más poderoso que el Sol. Además, tiene una rotación extrema, girando una vez cada 7 minutos. Estas características sugieren una fusión en el pasado.
Futura estrella de neutrones
Lo siguiente a partir de este punto sería absolutamente fascinante. “Esto es muy especulativo, pero es posible que la enana blanca sea lo suficientemente masiva como para colapsar aún más en una estrella de neutrones”, explicó Caiazzo.
“Es tan masivo y denso que, en su núcleo, los electrones están siendo capturados por protones en los núcleos para formar neutrones”, dijo la astrofísica. Debido a que la presión de los electrones empuja contra la fuerza de la gravedad, manteniendo la estrella intacta, el núcleo colapsa cuando un número suficientemente grande de electrones se eliminan.
Las estrellas de neutrones, incluso más densas que las enanas blancas y apoyadas por la presión de degeneración de los neutrones, se forman cuando una estrella de entre 8 y 30 veces la masa del Sol llega al final de su vida útil. Una vez que explotan, el núcleo estelar se colapsa en una estrella de neutrones.
