Astrónomos descubren las micronovas, un nuevo tipo de explosión estelar

Ilustración artística de un sistema de dos estrellas donde pueden tener lugar micronovas. El disco azul que se arremolina alrededor de la enana blanca está compuesto de material robado a su estrella compañera. Hacia el centro del disco, la enana blanca utiliza sus fuertes campos magnéticos para canalizar el hidrógeno hacia sus polos. Crédito: ESO/M. Kornmesser, L. Calçada.

Un equipo científico con la ayuda del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), ha observado un nuevo tipo de explosión estelar: una micronova. Estos estallidos tienen lugar en la superficie de ciertas estrellas, y cada uno puede quemar alrededor de 3.500 millones de Grandes Pirámides de Giza en material estelar en sólo unas pocas horas.

“Hemos descubierto e identificado por primera vez lo que llamamos una micronova”, explica Simone Scaringi, astrónomo de la Universidad de Durham (Reino Unido) que ha dirigido el estudio sobre estas explosiones. “El fenómeno desafía nuestra comprensión de cómo ocurren las explosiones termonucleares en las estrellas. Creíamos que lo sabíamos, pero este descubrimiento propone una forma totalmente nueva”, añade.

Las micronovas son eventos extremadamente potentes, pero son pequeños a escalas astronómicas; son mucho menos energéticas que las explosiones estelares conocidas como novas, un tipo de explosión que los astrónomos conocen desde hace siglos. Ambos tipos ocurren en enanas blancas, estrellas muertas con una masa cercana a la de nuestro Sol, pero tan pequeñas como la Tierra.

Una enana blanca en un sistema de dos estrellas puede robar material, principalmente hidrógeno, de su estrella compañera si están lo suficientemente cerca. A medida que este gas cae sobre la superficie muy caliente de la estrella enana blanca, activa los átomos de hidrógeno para fusionarse en helio de manera explosiva. En las novas, estas explosiones termonucleares ocurren en toda la superficie estelar. “Tales detonaciones hacen que toda la superficie de la enana blanca arda y brille intensamente durante varias semanas”, explica la coautora, Nathalie Degenaar, astrónoma de la Universidad de Ámsterdam (Países Bajos).

Las micronovas son explosiones similares, más pequeñas en escala y más rápidas, que duran sólo varias horas. Ocurren en algunas enanas blancas con fuertes campos magnéticos, que canalizan el material hacia los polos magnéticos de la estrella. “Por primera vez, ahora hemos visto que la fusión de hidrógeno también puede ocurrir de manera localizada. El combustible de hidrógeno puede estar contenido en la base de los polos magnéticos de algunas enanas blancas, por lo que la fusión solo ocurre en estos polos magnéticos”, dice Paul Groot, astrónomo de la Universidad de Radboud (Países Bajos) y coautor del estudio.

“Esto hace que estallen bombas de microfusión, que tienen aproximadamente una millonésima parte de la fuerza de una explosión de nova, de ahí el nombre de micronova”, continúa Groot. Aunque “micro” puede implicar que estos eventos son pequeños, no se equivoquen: sólo uno de estos estallidos puede quemar alrededor de 20.000.000 billones de kg, o alrededor de 3.500 millones de Grandes Pirámides de Giza de material, o el equivalente al volumen de 30.000 volcanes Villarica, volcán ubicado en la Región de la Araucanía, Chile.

Estas nuevas micronovas desafían la comprensión de los astrónomos de las explosiones estelares y pueden ser más abundantes de lo que se pensaba. “Simplemente demuestra cuán dinámico es el universo. Estos eventos en realidad pueden ser bastante comunes, pero debido a que son tan rápidos, son difíciles de detectar en acción”, explica Scaringi.

El equipo encontró por primera vez estas misteriosas microexplosiones al analizar los datos del satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, o satélite para sondeo de exoplanetas en tránsito) de la NASA. “Al observar los datos astronómicos recopilados por el satélite TESS de la NASA, descubrimos algo inusual: un destello brillante de luz óptica que dura unas pocas horas. Buscando más, encontramos varias señales similares”, confirma Degenaar.

El equipo observó tres micronovas con TESS: dos eran de enanas blancas conocidas, pero la tercera requirió más observaciones con el instrumento X-shooter, instalado en el VLT, para confirmar su condición de enana blanca.

“Con la ayuda del Very Large Telescope de ESO, descubrimos que todos estos destellos ópticos fueron producidos por enanas blancas”, dice Degenaar. “Esta observación fue crucial para interpretar nuestro resultado y para el descubrimiento de micronovas”, agrega Scaringi.

El descubrimiento de micronovas se suma al repertorio de explosiones estelares conocidas. El equipo ahora quiere captar más eventos esquivos de este tipo, lo que requiere de sondeos a gran escala y mediciones de seguimiento rápidas. “La respuesta rápida de telescopios como el VLT o el Telescopio de Nueva Tecnología de ESO y el conjunto de instrumentos disponibles nos permitirán desentrañar con más detalle qué son estas misteriosas micronovas”, concluye Scaringi.

El artículo “Localized thermonuclear bursts from accreting magnetic white dwarfs” fue publicado el 20 de abril de 2022 en Nature.

Fuente: ESO