Una estrella ha sido descubierta a toda velocidad por la Vía Láctea, y es tan extraña que los astrónomos solo pueden concluir que fue expulsada durante un evento de supernova muy inusual.

La estrella, una enana blanca a unos 1.430 años luz de distancia llamada SDSS J1240+6710, y apodada Dox, está avanzando a 250 kilómetros por segundo, en contra de la dirección de la rotación de la galaxia. Pero eso no es lo que tiene de extraño.

La composición química de Dox es extremadamente inusual, tan inusual, que sugiere que la estrella fue lanzada a alta velocidad por un tipo de explosión de supernova que nunca habíamos visto antes.

Las enanas blancas son lo que queda cuando una estrella de baja masa, hasta unas ocho veces la masa del Sol, llega al final de su vida útil, quedando sin material para fusionarse en su núcleo.

Las enanas blancas solitarias, como lo será nuestro Sol, volarán la mayor parte de su masa antes de que el núcleo se derrumbe sobre sí mismo en un objeto de menos de 1.4 masas solares. Esta es la masa máxima para una enana blanca estable.

Estas solitarias estrellas enanas blancas no se convertirán en supernovas, simplemente continuarán siendo enanas blancas, enfriándose lentamente durante miles de millones de años. Su química se entiende bastante bien, y la mayoría tiene atmósferas compuestas principalmente de hidrógeno y helio, junto con un poco de carbono y oxígeno.

En 2015, sin embargo, los astrónomos descubrieron Dox , una estrella enana blanca inusualmente baja en masa, aproximadamente del 40 por ciento de la masa del Sol. El análisis espectroscópico reveló que su atmósfera era oxígeno casi puro, con rastros de magnesio, neón y silicio, sin rastros de hidrógeno o helio.

Obviamente, esto justificó una mirada más cercana, por lo que un equipo de astrónomos dirigido por el físico Boris Gänsicke de la University of Warwick en el Reino Unido tomó sus propias observaciones espectroscópicas utilizando el Telescopio Espacial Hubble.

Lo que encontraron fue aún más peculiar. La atmósfera de Dox también contenía trazas de carbono, sodio y aluminio. Todos estos elementos se producen durante las reacciones termonucleares iniciales de una explosión de supernova.

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Pero los elementos más pesados ​​que se forjan a partir de estos elementos más ligeros durante las etapas posteriores de una supernova (los elementos del «grupo de hierro», hierro, níquel, cromo y manganeso) también faltaban por completo. Como si la supernova comenzara y luego se hubiera extinguido.

Cuando el equipo calculó la velocidad de la estrella, descubrieron qué tan rápido zumbaba a través de la galaxia y las piezas cayeron en su lugar.

Gänsicke dijo en un comunicado:

“Esta estrella es única porque tiene todas las características clave de una enana blanca, pero tiene una velocidad muy alta y abundancias inusuales que no tienen sentido cuando se combina con su baja masa. Tiene una composición química que es la huella digital de la combustión nuclear, una masa baja y una velocidad muy alta: todos estos hechos implican que debe provenir de algún tipo de sistema binario cercano y que debe haber sufrido una ignición termonuclear. Habría sido un tipo de supernova, pero de un tipo que no hemos visto antes”.

Muchas estrellas en el Universo están en pares binarios, encerradas en una órbita mutua cercana, y así es como podemos obtener una supernova enana blanca. Si al menos una de las estrellas es una enana blanca, y extrae material de su estrella compañera, puede acumular demasiado material para permanecer estable, lo que resulta en una explosión de supernova.

El equipo cree que este proceso comenzó, pero el encendido termonuclear y la posterior eyección de masa fueron suficientes para interrumpir la órbita binaria, enviando a ambas estrellas a volar en direcciones opuestas.

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Gänsicke dijo en un comunicado:

“Si era un binario estrecho y se sometió a una ignición termonuclear, expulsando gran parte de su masa, tienes las condiciones para producir una enana blanca de baja masa y hacer que vuele con su velocidad orbital”.

Las supernovas binarias enanas blancas son algunas de las más estudiadas en el Universo. Se llaman supernovas Tipo Ia, y su brillo absoluto bien caracterizado las convierte en una herramienta increíblemente útil para medir distancias cósmicas.

Permanecen en el cielo durante algún tiempo, primero se iluminan durante unos meses a medida que la estrella explota, luego se desvanecen gradualmente durante unos años. Esa luz residual funciona con níquel radioactivo, y la falta de ella en el fallido «kaboom» de Dox podría explicar cómo podríamos haberla perdido.

La supernova parcial habría sido solo un breve destello, un evento que es fácil pasar por alto si no lo estamos viendo, y en este caso, uno que resalta lo poco que sabemos sobre cómo mueren las estrellas.

Gänsicke dijo:

“Ahora estamos descubriendo que hay diferentes tipos de enanas blancas que sobreviven a las supernovas en diferentes condiciones y, usando las composiciones, masas y velocidades que tienen, podemos determinar qué tipo de supernova han sufrido. Claramente hay un zoológico completo por ahí. Estudiar a los sobrevivientes de supernovas en nuestra Vía Láctea nos ayudará a comprender la miríada de supernovas que vemos que se disparan en otras galaxias”.

Los hallazgos de la investigación han sido publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fuente: University of Warwick / Science Alert