CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

Investigadores del CONICET La Plata aportan conocimiento sobre un tipo de estrellas moribundas

Se las conoce como enanas blancas, astros pequeños que en su interior albergan una gran cantidad de masa. Un equipo internacional del que tomaron parte dos expertos platenses descubrió dos nuevas que pulsan, o titilan, y sumó información sobre otras tres ya conocidas


Recreación artística de una enana blanca. Crédito: Giuseppe Parisi.
Leandro Althaus y Alejandro Córsico. Fotos: gentileza investigadores.

Un equipo internacional liderado por el investigador del CONICET Alejandro Córsico, del Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP, CONICET-UNLP), e integrado por el también científico del organismo en ese espacio,  Leandro Althaus, acaba de aportar pistas importantes acerca de la estructura de un tipo de estrellas conocidas como enanas blancas, es decir estrellas moribundas compactas –albergan aproximadamente la misma materia que el Sol en un tamaño apenas mayor al de nuestro planeta– que agotaron su combustible nuclear y atraviesan la última etapa de su evolución.

Usando datos del satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA y observaciones terrestres, las y los expertos de Alemania, Argentina, Brasil, Chile, Estados Unidos, Italia y Polonia, descubrieron dos enanas blancas pulsantes, es decir que tienen oscilaciones en su brillo, o titilan; y sumaron valiosa información sobre el comportamiento de otras tres cuyas pulsaciones ya se conocían. Los resultados fueron publicados por la prestigiosa revista científica Astronomy & Astrophysics.

Una enana blanca es el capítulo final de la evolución de las estrellas de aproximadamente menos de 9 veces la masa del Sol. Se trata de cuerpos muy calientes que van enfriándose a un ritmo extremadamente lento, que, como se dijo, contienen en un tamaño muy pequeño una increíble cantidad de materia comprimida, compuesta en general por átomos de carbono y oxígeno. Cuando ese interior no está en completo equilibrio, estos cuerpos presentan pulsaciones, o vibraciones, un fenómeno común que ocurre en muchas estrellas en distintas etapas de su evolución.

“Algunas estrellas pulsan radialmente, es decir, se expanden y contraen como un todo de manera periódica”, cuentan los expertos platenses, y añaden: “Sin embargo, las enanas blancas sufren pulsaciones más complejas llamadas pulsaciones no-radiales. En ellas, una parte del material interior se expande, mientras otra se contrae. Si se pudiera ver la superficie de una enana blanca pulsante, notaríamos que oscila, con algunas regiones que suben y otras contiguas que bajan ligeramente, como sucede con el parche de un tambor cuando resuena”.

Estas pulsaciones, con lapsos que van entre los 100 y los 7.000 segundos, hacen que las enanas blancas vayan cambiando su brillo total en forma periódica. “Entonces, es posible medir estos cambios observándolas sucesivamente con telescopios muy potentes. La medición precisa de los períodos o ritmos de oscilación ha abierto un nuevo camino para estudiar el misterioso interior de las enanas blancas y de otras estrellas pulsantes”, comentan. La disciplina en la que se enmarcan estos estudios se conoce como astrosismología. A semejanza de la sismología terrestre, se basa en la medición de las vibraciones de las estrellas para analizar su estructura interna.

El hallazgo del equipo se realizó gracias a datos aportados por el satélite TESS. Si bien esta misión de la NASA tiene como objetivo la detección de exoplanetas, es decir planetas pequeños alrededor de estrellas cercanas, ha demostrado un gran potencial para descubrir nuevas estrellas y detectar con alta precisión los períodos o ritmos de oscilación. Gracias a sus detalladas observaciones, que permitieron encontrar la variación del brillo, o curvas de luz, de las enanas blancas, más modelos matemáticos de la estructura de estas estrellas, las y los investigadores pudieron obtener información como la clase de pulsación, los períodos de oscilación y una estimación de la masa y la distancia a la que se encuentran estas estrellas.

Las enanas blancas pulsantes estudiadas se caracterizan por tener una delgada atmósfera de helio. “Las de este tipo son muy escasas. Con las que presentamos en este trabajo, se conocen apenas 49, mucho menos que las que presentan atmósferas ricas en hidrógeno, de las que hay información sobre alrededor de 500. Esto hace que este descubrimiento sea sumamente importante, porque avanzar en su conocimiento permitirá hacer mejores estimaciones sobre sus características físicas y entender cuál es su origen”, cierran.

Sobre investigación:

Alejandro H. Córsico. Investigador principal. IALP.

Leandro Althaus. Investigador principal. IALP.

Referencia bibliográfica:

Córsico, A. H., Uzundag, M., Kepler, S. O., Althaus, L. G., Silvotti, R., Bradley, P. A., ... & Fusillo, N. P. G. (2022). Pulsating H-deficient WDs and pre-WDs observed with TESS: V. Discovery of two new DBV pulsators, WD J152738. 4-450207.4 and WD 1708-871, and asteroseismology of the already known DBV stars PG 1351+ 489, EC 20058-5234, and EC 04207-4748. arXiv preprint arXiv:2210.05486. DOI: https://arxiv.org/abs/2210.05486

Por Marcelo Gisande.