Cuando tu supernova es un fracaso: Una rara estrella binaria presenta una órbita extrañamente redonda, según los investigadores

Tras analizar una montaña de datos astronómicos, Clarissa Pavao, estudiante del campus de Prescott (Arizona) de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle, presentó su análisis preliminar. La respuesta de su mentor fue rápida y en mayúsculas: «Fue entonces cuando Pavao, estudiante de último curso de física espacial, se dio cuenta de que estaba a punto de formar parte de algo grande: un artículo en la revista Nature que describe un extraño sistema estelar binario con características poco comunes.

El artículo, publicado el 1 de febrero de 2023 en coautoría con el Dr. Noel D. Richardson, profesor adjunto de Física y Astronomía en Embry-Riddle, describe un sistema estelar gemelo luminoso con rayos X y de gran masa. Con una órbita extrañamente circular -una rareza entre las binarias-, el sistema gemelo parece haberse formado cuando una estrella en explosión o supernova se desvaneció sin el estallido habitual, similar a un petardo fallido.

La órbita redonda de la binaria fue una pista clave que ayudó a los investigadores a identificar la segunda estrella del sistema binario como una supernova agotada o «ultraexplotada». Normalmente, cuando una estrella consume todo su combustible nuclear, su núcleo se colapsa antes de explotar en el espacio en forma de supernova. En este caso, según Richardson, «la estrella estaba tan agotada que la explosión ni siquiera tuvo energía suficiente para dar a la órbita la forma elíptica más típica que se observa en binarias similares.»

Somos polvo de estrellas

El nombre del sistema binario suena como una matrícula: CPD-29 2176. Los investigadores calculan que, probablemente, en la galaxia sólo haya unos 10 sistemas estelares de este tipo en la actualidad. Al estudiarlo, están desentrañando nuevas pistas sobre nuestros primeros comienzos, como polvo de estrellas.

«Cuando observamos estos objetos, miramos hacia atrás en el tiempo», explica Pavao. «Llegamos a saber más sobre los orígenes del universo, lo que nos dirá hacia dónde se dirige nuestro sistema solar. Como humanos, empezamos con los mismos elementos que estas estrellas».

Richardson añadió que, sin sistemas binarios como CPD-29 2176, la vida en la Tierra sería muy diferente. «Es probable que sistemas como éste evolucionen hasta convertirse en estrellas binarias de neutrones, que finalmente se fusionan y forman elementos pesados que son lanzados al universo», señaló. «Esos elementos pesados nos permiten vivir como vivimos. Por ejemplo, la mayor parte del oro fue creado por estrellas similares a la reliquia de supernova o estrella de neutrones del sistema binario que estudiamos. La astronomía profundiza nuestra comprensión del mundo y de nuestro lugar en él».

La colaboración cuenta

Jan J. Eldridge, de la Universidad de Auckland, coautor del artículo de Nature y uno de los mayores expertos en sistemas estelares binarios y su evolución. A petición de Richardson, Eldridge revisó miles de modelos de estrellas binarias y sólo encontró dos análogos al que él y Pavao estaban estudiando.

A continuación, Eldridge y sus colegas diagramaron el ciclo vital de las dos estrellas del sistema binario, explicando cómo la reliquia de la supernova se había hinchado y vertido masa sobre la estrella Be hasta que ésta empezó a acumularse también. Finalmente, la supernova se convirtió en una estrella de helio de baja masa que explotó, dejando tras de sí una estrella de neutrones, pero ya había transferido tanta masa a la estrella Be que la explosión fue deslucida.

«Básicamente, descubrimos cómo la supernova ultraexplotada interactúa con la estrella Be, y cómo pasa por estas extrañas fases del ciclo vital», explicó Pavao. «En algún momento del futuro, esa estrella Be también será una estrella de neutrones supernova a medida que el ciclo continúe. Se convertirá en un sistema binario con dos estrellas de neutrones, dentro de millones de años».

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Sonrisa Geek

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