Una estrella enana blanca masiva con una extraña atmósfera rica en carbono podría ser dos enanas blancas fusionadas, según 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 a unos 150 años luz de nosotros con una composición atmosférica nunca antes vista. la primera vez que se ha identificado una enana blanca fusionada utilizando 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 llamado WDJ0551 + 4135, fue identificado en una encuesta de datos del telescopio Gaia de la Agencia Espacial Europea. Los astrónomos siguieron con una espectroscopia tomada con el telescopio William Herschel, centrándose en esas enanas blancas identificadas como particularmente masivas, una hazaña que la misión Gaia hizo posible. Rompiendo la luz emitida por la estrella, los astrónomos pudieron identificar la composición química de su atmósfera y encontraron que tenía un nivel inusualmente alto de carbono presente.

Autor principal, Dr. Mark Hollands, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, dijo:"Esta estrella se destacó como algo que nunca habíamos visto antes. Se puede esperar ver una capa exterior de hidrógeno, a veces mezclado con helio, o simplemente una mezcla de helio y carbono. No espera ver esta combinación de hidrógeno y carbono al mismo tiempo, ya que debería haber una capa gruesa de helio en el medio que lo prohíbe. Cuando lo miramos, no tenía ningún 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 se han desprendido de sus capas externas. La mayoría son relativamente ligeras, alrededor de 0,6 veces la masa de nuestro Sol, pero este pesa 1,14 masas solares, casi el doble de la masa media. A pesar de ser más pesado que nuestro Sol, está compactado 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, sugiriendo que esta estrella es más vieja 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 mayor que la media de una enana blanca, y una edad cinemática mayor que la inferida por enfriamiento. Estamos bastante seguros de cómo una estrella forma una enana blanca y no debería hacer esto. La única forma de explicarlo es si se formó mediante la 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 ocurrirá 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 fusionan.

Si bien se ha previsto que se produzcan fusiones de enanas blancas, éste sería particularmente inusual. La mayoría de las fusiones en nuestra galaxia serán entre estrellas con diferentes masas, mientras que esta fusión parece ser entre dos estrellas de tamaño similar. También hay un límite para el tamaño de la enana blanca resultante:a más de 1,4 masas solares se cree que explotaría en una supernova, aunque es posible que estas explosiones se produzcan en masas ligeramente inferiores. por lo que esta estrella es útil para demostrar cuán masiva puede llegar a ser una enana blanca y aún sobrevivir.

Debido a que el proceso de fusión reinicia el enfriamiento de la estrella, es difícil determinar cuántos años tiene. La enana blanca probablemente se fusionó hace unos 1.300 millones de años, pero las dos enanas blancas originales pueden haber existido durante muchos miles de millones de años antes.

Es una de las pocas enanas blancas fusionadas que se han identificado hasta ahora, y el único por su composición.

El Dr. Hollands agrega:"No hay tantas enanas blancas tan masivas, aunque hay más de los que cabría esperar, lo que implica que algunos de ellos probablemente se formaron mediante fusiones.

"En el futuro, es posible que podamos usar una técnica llamada astrosismología para aprender sobre la composición del núcleo de la enana blanca a partir de sus pulsaciones estelares, que sería un método independiente para confirmar que esta estrella se formó a partir de una fusión.

"Quizás el aspecto más emocionante de esta estrella es que debe haber fallado al explotar como una supernova; estas explosiones gigantescas son realmente importantes para mapear la estructura del Universo, ya que pueden detectarse a distancias muy grandes. Sin embargo, Sigue habiendo mucha incertidumbre sobre qué tipo de sistemas estelares llegan a la etapa de supernova. Por extraño que parezca, midiendo las propiedades de esta supernova 'fallida', y futuros parecidos, nos dice mucho sobre los caminos hacia la autoaniquilación termonuclear ".