Un nuevo descubrimiento reabre el debate sobre la datación de la edad de las estrellas

¿Podrían las estrellas moribundas tener el secreto para lucir más jóvenes? Datos recientes del Telescopio Espacial Hubble sugieren que las enanas blancas podrían continuar quemando hidrógeno en sus etapas finales, haciéndolas parecer más jóvenes de lo que son.

Comparartiva de los cúmulos globulares M13 y M3

Comparartiva de los cúmulos globulares M13 y M3

Foto: ESA/Hubble & NASA / G. Piotto et al.

Las enanas blancas son estrellas que se han desprendido de sus capas externas durante las últimas etapas de sus vidas. Se trata de objetos comunes en el cosmos, ya que se calcula que aproximadamente el 98% de todas las estrellas del Universo, entre las cuales se incluye nuestro Sol, terminarán sus vidas como enanas blancas.

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Pero si por algo se caracterizan estas estrellas, según el consenso científico, es por ser astros cuasi inertes que se enfrían lentamente. O al menos eso era lo que se pensaba hasta el momento, pues las últimas observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble acaban de poner en duda parte de esta afirmación.

La controversia llega de manos de un equipo internacional de científicos, en su mayoría de la Universidad de Bolonia, quienes han descubierto la primera evidencia de que las enanas blancas pueden ralentizar su velocidad de envejecimiento al quemar hidrógeno en superficie durante las etapas finales de sus vidas, haciéndoles parecer más jóvenes de lo que son en realidad; un descubrimiento que podría tener consecuencias en la forma en que los astrónomos miden las edades de los cúmulos estelares.

"Hemos encontrado la primera evidencia observacional de que las enanas blancas todavía pueden experimentar una actividad termonuclear estable"

"Hemos encontrado la primera evidencia observacional de que las enanas blancas todavía pueden experimentar una actividad termonuclear estable", explica el científico de la Universidad de Bolonia y el Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, Jianxing Chen. "Esto fue una gran sorpresa, ya que está en desacuerdo con lo que creíamos hasta el momento", añade el que también es director del estudio.

Demografía estelar: comparando poblaciones de estrellas

Para investigar la física que sustenta la evolución de las enanas blancas, los astrónomos compararon el enfriamiento de este tipo de astros en dos colecciones masivas de estrellas relativamente conocidas: los cúmulos globulares M3 y M13.

Estos dos cúmulos comparten muchas propiedades físicas como la edad y la metalicidad (concepto empleado en astronomía para describir la abundancia relativa de elementos más pesados que el helio en una astro). No obstante, pese a compartir características, las estrellas de ambas poblaciones, llegado el momento, darán lugar a 2 tipos diferentes de enanas blancas.

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Así, de forma particular en la galaxia M13, las estrellas lucen de un color azul más intenso que en M3, lo que indica a los científicos que se trata de una población de estrellas más calientes. Estas diferencias y similitudes hacen de M3 y M13 en su conjunto, un laboratorio natural perfecto en el que probar cómo se enfrían diferentes poblaciones de enanas blancas. “Aquí es donde la excelente calidad de nuestras observaciones con el Hubble nos brindaron una visión completa de las poblaciones estelares de los dos cúmulos globulares”, continúa Chen. "Esto nos permitió contrastar realmente cómo evolucionan las estrellas en M3 y M13".

Recalibrando un reloj nuclear

Usando la cámara de campo amplio 3 del Hubble, el equipo de Chen dirigió su mirada hacia los cúmulos M3 y M13 para observarlos en longitudes de onda muy cercanas al ultravioleta, lo que les permitió comparar más de 700 enanas blancas en ambos cúmulos. Al hacerlo, descubrieron que M3 contiene enanas blancas estándar, definidas simplemente como núcleos estelares de enfriamiento, o por decirlo de una manera más poética, estrellas que tras agotar su combustible se "apagan" paulatinamente

Sin embargo, M13, por su parte, contiene dos poblaciones de enanas blancas diferentes: las mismas enanas blancas estándar que M3, y otras de ellas que han logrado aferrarse a una envoltura exterior de hidrógeno, lo que les permite quemar combustible durante más tiempo, y por lo tanto, enfriarse más lentamente. Así, al comparar sus resultados con las simulaciones por por ordenador de la evolución estelar en sendos cúmulos, los investigadores pudieron demostrar que aproximadamente el 70% de las enanas blancas en M13 están quemando hidrógeno en superficie, lo que ralentiza la velocidad a la que se enfrían.

Aproximadamente el 70% de las enanas blancas en M13 están quemando hidrógeno en superficie, lo que ralentiza la velocidad a la que se enfrían

Este descubrimiento podría tener consecuencias sobre cómo los astrónomos miden las edades de las estrellas en la Vía Láctea. La evolución de las enanas blancas se ha modelado previamente como un proceso de enfriamiento predecible. Esta relación relativamente sencilla entre la edad y la temperatura ha llevado a los astrónomos a usar la tasa de enfriamiento de las enanas blancas como un reloj natural para determinar las edades de los cúmulos estelares, particularmente los cúmulos globulares y abiertos. Sin embargo, las enanas blancas que queman hidrógeno podrían hacer que estas estimaciones de edad sean inexactas hasta en mil millones de años, aproximadamente una quita parte de la edad del Sol.

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