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Astrofísica

Brillo tenue

Conteo descubre 900 nuevas enanas blancas magnéticas, un tipo raro de estrella

Astro_PFSS_20100120_0211SDO/AIAEl último estadio de la vida de aproximadamente el 98% de las estrellas de la Vía Láctea es como una enana blanca, un cuerpo celeste degenerado, de brillo tenue y porte encogido, aunque extremadamente denso. Tras perder las capas de su atmósfera y consumir todo el hidrógeno y el helio en su núcleo, esas estrellas viejas y decadentes comprimen su masa en un área un millón de veces más pequeña que su dimensión original. El Sol, por ejemplo, debe convertirse en un objeto moribundo con esas características de aquí a seis mil millones de años. Al menos 15 mil enanas blancas ya han sido descubiertas en nuestra galaxia. No es una gran novedad identificar en el cielo una nueva estrella en la fase final de su existencia. Sin embargo, el astrofísico Kepler de Souza Oliveira Hijo, de la Universidad Federal de Río Grande del Sur (UFRGS), consiguió una pequeña proeza al encontrar, en un corto espacio de tiempo, casi mil estrellas agonizantes de un tipo bastante raro, las llamadas enanas blancas magnéticas. “Descubrimos 900 de esas estrellas el año pasado”, dice el investigador gaucho. “Hasta entonces conocíamos 150 enanas blancas magnéticas.” El hallazgo ya ha sido divulgado en un congreso científico, pero aún no ha conquistado las páginas de las revistas especializadas. Como regla general, las enanas blancas no exhiben campo magnético. Por estar próximas del fin, perdieron casi todos los atributos de la juventud, inclusive el magnetismo. Sin embargo, un pequeño número de ellas mantiene, misteriosamente, esa característica. Y no se trata de algo residual. La fuerza del magnetismo en una enana blanca de ese tipo puede ser millones o incluso miles de millones de veces mayor que la del Sol. El campo magnético medio del Sol es del orden de 1 Gauss, el doble del de la Tierra, con picos de algunos miles de Gauss en las áreas en que se forman manchas. Sólo las estrellas de neutrones presentan campo de mayor magnitud que el de esa variante de enana blanca. “La génesis del campo es un misterio desde el descubrimiento de la primera enana blanca magnética los años 1970”, dice el astrofísico Dayal Wickramasinghe, de la Universidad Nacional de la Australia, uno de los mayores especialistas en ese tipo de objeto celeste. “Él puede ser un resto fósil de las fases anteriores de la estrella, puede haber sido generado durante el proceso de evolución estelar o estar siendo producido actualmente por una dínamo activa.” En astrofísica, la teoría de la dínamo intenta explicar cómo la Tierra y las estrellas son capaces de generar y mantener actividad magnética por largos periodos.

Desvío de ruta
Kepler descubrió el inusitado grupo de estrellas al encontrarse con un problema, que lo desvió del objetivo original de su estudio pero que lo condujo a las 900 enanas blancas magnéticas. Cuando comenzó a estudiar datos del conteo internacional Sloan Digital Sky Survey (SDSS) referentes a 50 mil estrellas candidatas a ser clasificadas como enanas blancas, se dio cuenta de extraño. Realizado automáticamente por un software muy empleado por los astrofísicos, el análisis de las llamadas líneas del espectro de emisión de esas estrellas,  o sea, de gráficos que muestran los fotones liberados por los elementos químicos presentes en esos objetos,  dio  un resultado fuera de lo esperado. El programa apuntaba errores de información en 40% de la muestra de estrellas del SDSS, un índice extremamente elevado.  El investigador de la UFRGS desconfió del resultado y decidió verificar, con su propio ojo, la calidad de los datos. Encontró un patrón de líneas de emisión completamente anómalo en algunas estrellas, un desvío que debería ser causado por un tipo especial de enana blanca, las magnéticas. “Si yo no hubiera hecho esa revisión manual, el software nunca habría descubierto esas estrellas”, dice Kepler, que contó con la ayuda de una alumna de iniciación científica de la UFRGS, Ingrid Pelisoli, para realizar la tarea.

Observatório GeminiLas enanas blancas magnéticas despertaron el interés del astrofísico brasileño porque son estrellas cuya masa es difícil de dimensionar. “Su campo magnético es tan fuerte que destorce los átomos e impide la realización de ese tipo de medición con precisión”, afirma Kepler. Determinar con precisión la masa de enanas blancas era justamente el objetivo inicial del investigador cuando tuvo acceso a los datos del SDSS. Desde 2007 Kepler intenta encontrar enanas blancas que estén lo más próximo posible del llamado límite de Chandrasekhar, una idea propuesta los años 1930. En consonancia con esa ley, cuya formulación dio el Nobel de Física de 1983 al famoso teórico hindú Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995), una enana blanca sólo se mantiene estable si su masa es, como máximo, 40% mayor que la del Sol. Si tuviera más de 1,4 masa solar, aquella sufre un colapso gravitacional y se transforma en una estrella de neutrones o agujero negro.

No faltan cuestiones a ser dilucidadas sobre ese tipo especial de enana blanca. “Esos objetos nos dan una oportunidad única de entender la vida de las estrellas magnéticas”, dice el astrofísico Baybars Külebi, de la Universidad de Heidelberg, Alemania, que va a colaborar con Kepler en los estudios sobre esos misteriosos objetos celestes. “Eso es importante, ya que el magnetismo no es muy bien explicado por la teoría de la evolución estelar”. A pesar de los obstáculos, el investigador brasileño aún no ha desistido de intentar determinar la masa de las enanas blancas magnéticas. “Vamos a probar otro método que, en vez del espectro de emisión, usa el color de la estrella para medir ese parámetro”, afirma Kepler.

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