Antigua estrella 'pulsa' en sistema estelar doble

El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha informado este lunes de que el descubrimiento de la primera enana blanca pulsante en un sistema binario eclipsante se ha llevado a cabo utilizando el instrumento HiPERCAM del Gran Telescopio Canarias en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, isla de La Palma).

El hallazgo ha sido publicado en la revista Nature Astronomy y el IAC ha indicado que este tipo de binaria, o sistema de estrellas dobles, está compuesto por dos estrellas que orbitan entre sí y que pasan periódicamente una frente a la otra, vistas desde la Tierra.

Una de las estrellas del sistema observado es una enana blanca, el remanente que queda cuando una estrella como el Sol agota su combustible nuclear, y gracias a este hallazgo los científicos pueden ver en detalle, por primera vez, cómo la evolución de la binaria ha afectado a la estructura interna de una enana blanca.

El IAC indica que determinar de qué está hecha una enana blanca no es fácil, y explica que se trata de objetos que tienen cerca de la mitad de la masa del Sol comprimida en aproximadamente el tamaño de la Tierra, por lo que la gravedad es extremadamente fuerte, alrededor de un millón de veces más grande que en nuestro planeta.

De esta forma, en la superficie de una enana blanca una persona promedio pesaría alrededor de 60.000.000 kilogramos.

La gravedad hace que todos los elementos pesados de la enana blanca se hundan en el centro, dejando sólo los elementos más ligeros en la superficie, por lo que la verdadera composición de la misma permanece escondida debajo, explica Steven Parsons, investigador del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Sheffield.

Para investigar la estructura oculta de la enana blanca los científicos utilizaron diferentes técnicas. "Esta estrella pulsante es extremadamente importante ya que podemos usar el movimiento y el eclipse de la binaria para medir independientemente su masa y radio, lo que nos ayuda a determinar de qué está hecha", señala Parsons.

Aunque se cree que la mayoría de las enanas blancas están compuestas principalmente de carbono y oxígeno, esta enana blanca ha sorprendido a los científicos por estar hecha, sobre todo, de helio.

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El equipo supone que esta circunstancia se debe a que su compañera estelar interrumpió su evolución antes de que tuviera la oportunidad de fusionar el helio con el carbono y el oxígeno.

"Lo más interesante es que las dos estrellas de este sistema binario han interactuado entre sí en el pasado, transfiriendo material de ida y vuelta entre ellas, por lo que podemos ver cómo la evolución de la binaria ha afectado a la estructura interna de la enana blanca, algo que no hemos podido hacer antes para este tipo de sistemas", añade el astrónomo.

Los científicos combinaron el estudio de los eclipses con la astrosismología, técnica que consiste en medir la rapidez con que las ondas sonoras viajan a través de la enana blanca.

Para observar las rápidas y sutiles pulsaciones de la estrella, utilizaron HiPERCAM, una "revolucionaria" cámara de alta velocidad desarrollada por un equipo dirigido por Vikram S. Dhillon, astrofísico de la Universidad de Sheffield e investigador afiliado del IAC.

Este instrumento, instalado en el Gran Telescopio Canarias (GTC) del Observatorio del Roque de los Muchachos, puede tomar una foto cada milisegundo en cinco colores diferentes simultáneamente.

"Este excitante descubrimiento científico no habría sido posible sin la combinación de la gran potencia de captación de luz del GTC con la capacidad de alta velocidad y multicolor de HiPERCAM", subraya Dhillon.

El siguiente paso de la investigación será continuar observando a la enana blanca para registrar tantas pulsaciones como sea posible utilizando HiPERCAM y el Telescopio Espacial Hubble.