La muerte, para las estrellas, no siempre es un asunto directo. De hecho, puede ser francamente extraño. Los astrónomos acaban de identificar una estrella hecha de los restos de dos estrellas muertas que se fusionaron, lo que reavivó la fusión en el núcleo, devolviendo a la nueva estrella a la vida.

La estrella se llama J005311, y se encuentra a 10.000 años luz de distancia en la constelación de Casiopea. Captó la atención de los astrónomos porque se encuentra dentro de una nebulosa planetaria que emite casi exclusivamente radiación infrarroja, y no tiene luz óptica.

Esto es bastante curioso, así que decidieron mirar más de cerca, usando espectroscopia para analizar la composición química de la nube extraña. Y aquí es donde se puso aún más curioso; el análisis espectral reveló que no había hidrógeno o helio en el objeto, un elemento común en dichos objetos.

¿Enana blanca?

Pero esto les dio una pista. Las estrellas de la secuencia principal fusionan el hidrógeno en helio en sus núcleos. Pero una enana blanca, el remanente «muerta» que queda al final de la vida útil de una estrella de masa solar, con una masa de hasta 10 veces la masa del Sol, por lo general no tiene ninguna.

Se habría quemado a través de su suministro de hidrógeno durante su vida, fundiéndolo en helio. Cuando todo esto desaparece, el núcleo se contrae y comienza a fusionar el helio en sí mismo en carbono y oxígeno.

La presión de radiación de esta fusión hace que las capas externas de la estrella se expandan en un gigante rojo; eventualmente, cuando el helio se agote, estas capas externas serán expulsadas al espacio, formando una nebulosa planetaria alrededor del halo brillante, pero el núcleo de enfriamiento de la enana blanca sería demasiado pequeño para fusionar el oxígeno y el carbono que queda.

Pero el J005311 está brillando demasiado para una sola enana blanca, es tan brillante como 40.000 soles.

Sin embargo, sabemos que la mayoría de las estrellas en el cielo están al menos en sistemas binarios. Y, como los datos de la colaboración LIGO-Virgo ahora son reveladores, las fusiones entre estrellas muertas pueden no ser tan infrecuentes.

Dos imágenes infrarrojas de la nebulosa, y una imagen óptica, donde no es visible. Crédito: Vasilii Gvaramadse/Moscow University

Un evento extremadamente raro

Los astrónomos creen que J005311 es el producto de una fusión entre dos enanas blancas. A lo largo de millones de años, las dos estrellas se orbitaron entre sí en una espiral cada vez más cercana, unidas inexorablemente, hasta que se llenaron. Se unen y se convierten en una estrella.

Götz Gräfener del Argelander Institute for Astronomy (AIfA) en la University of Bonn, dijo en un comunicado:

Tal evento es extremadamente raro. Probablemente no haya ni media docena de objetos de este tipo en la Vía Láctea, y hemos descubierto uno de ellos”.

Esta estrella tiene la masa de dos estrellas combinadas. Lo que significa que ahora tendría suficiente masa para fusionar elementos más pesados ​​que el hidrógeno o el helio, y, como reveló la espectroscopia de seguimiento, J005311 es rico en carbono y oxígeno.

Poderoso viento estelar

También tiene un viento estelar extremadamente poderoso de 16.000 kilómetros por segundo, una corriente impulsada por la radiación generada por la fusión nuclear.

La fusión sola no puede explicar la potencia de este viento, pero se espera que el producto de una fusión de enanas blancas tenga un campo magnético extremadamente poderoso. Este campo magnético aceleraría el viento estelar, produciendo un efecto como el que se ve en J005311.

Cuando las enanas blancas se relajan, teóricamente, al menos, se convierten en bultos fríos en el espacio, llamados enanas negras. Se piensa que este proceso lleva mucho tiempo, y los astrónomos creen que aún no ha sucedido.

Black Dwarf o Enana Negra

Pero un destino tan silencioso no está reservado para J005311. Esto se debe a que su nueva masa combinada probablemente lo coloca sobre algo llamado límite de Chandrasekhar, que es la masa máxima para una enana blanca estable.

Su temperatura y la velocidad del viento indican que la estrella está cerca del punto final de la etapa actual de su evolución. Cuando se quede sin material para quemar, en unos pocos miles de años probablemente colapsará bajo su propia gravedad, los electrones y protones se fusionan en neutrones, convirtiendo a la estrella Franken en una estrella de neutrones de baja masa.

Este evento, dijeron los investigadores, también producirá un destello de neutrinos y una explosión de rayos gamma, y ​​una supernova Tipo Ic muy tenue.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Nature.