Astrónomos encuentran evidencias de un nuevo tipo de estrellas

Ilustración de la Supergigante Roja Betelgeuse, vista desde un mundo ficticio que la orbita.

Los astrónomos creen que finalmente han encontrado un objeto cósmico curioso: El Objeto Thorne-Zytkow o TZO, que se esconde en la Pequeña Nube de Magallanes, una galaxia satélite vecina. Aunque por fuera tenga la apariencia de una estrella Supergigante Roja, los TZOs son en realidad dos estrellas en una; un sistema binario en el cual una estrella de neutrones súper-densa ha sido absorbida por su compañera Supergigante.

Este tipo de estrella fue primero teorizada en 1975 por el físico Kip Thorne y la astrónoma Anna Zytkow (de ahí su nombre Objeto Thorne-Zytkow). Los TZOs han resultado ser muy difíciles de encontrar en la vida real debido a su similitud con las supergigantes rojas, como la conocida Betelgeuse en el hombro de Orión. Es solamente a través de la espectroscopia detallada que las firmas químicas particulares de un TZO pueden ser identificadas.

Se cree que los objetos Thorne-Zytkow se forman con la interacción de dos estrellas masivas, una supergigante roja y una estrella de neutrones, en un sistema binario cercano. A pesar de que se desconoce el mecanismo exacto, la teoría mas aceptada sugiere que durante la interacción evolutiva de las dos estrellas, la supergigante roja, que es muy superior en masa, básicamente absorbe a la estrella de neutrones, que se mueve en espiral hacia núcleo de la supergigante roja.

Imagen de la Pequeña Nube de Magallanes, realizada por el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA.

Las observaciones de la supergigante roja HV 2112 en la Pequeña Nube de Magallanes, una galaxia enana ubicada a tan sólo 200.000 años-luz de distancia, han puesto de manifiesto estas firmas, como por ejemplo, las inusualmente altas concentraciones de elementos pesados como el molibdeno, el rubidio y el litio.

Si bien es cierto que estos elementos se crean dentro de las estrellas – “Todos somos materia estelar” como dijo Carl Sagan – no se encuentran en gran cantidad en las atmósferas de las supergigantes solitarias. Se supone que sólo mediante la absorción de una estrella mucho más caliente – como una estrella de neutrones – es posible la producción de este tipo de elementos.

Mientras que una supergigante roja normal genera su energía de la fusión nuclear en sus núcleos, los TZOs son alimentados por la inusual actividad de la estrella de neutrones en sus núcleos. El descubrimiento de este TZO, ofrece evidencia de un modelo de estructura estelar que no había sido detectado hasta ahora.

Los astrónomos hicieron el descubrimiento con el telescopio de 6.5 metros, Magellan Clay en Las Campanas, Chile. Examinaron el espectro de luz emitido por lo que parecían ser supergigantes rojas, cuando el espectro de una estrella en particular, HV 2112, exhibió un comportamiento inusual.

Emily Levesque, jefa del equipo de la Universidad de Colorado en Boulder, dijo: “El estudio de estos objetos es emocionante, ya que representa un nuevo modelo de cómo pueden funcionar las partes internas de una estrella. Es en esta parte interna donde tenemos una nueva forma de producir elementos pesados en el Universo”.

La detección definitiva de un TZO proporcionaría evidencias directas de un modelo completamente nuevo de los interiores estelares, así como confirmar el destino predicho teóricamente para los sistemas binarios de estrellas masivas y la existencia de nucleosíntesis que ofrecen una nueva forma de producir elementos pesados.

— EM Levesque et al. El descubrimiento de un objeto candidato a TZO en la Pequeña Nube de Magallanes.

Uno de los proponentes originales de los TZOs, la Dra. Anna Zytkow, se alegra de ver que su trabajo teórico tiene como resultado nuevos descubrimientos.

“Estoy muy feliz de que la confirmación observacional de nuestra predicción teórica esté empezando a surgir”, dijo Zytkow. “Desde que Kip Thorne y yo propusimos nuestros modelos de estrellas con núcleos de neutrones, la gente no ha podido refutar nuestro trabajo. Si la teoría es sólida, la confirmación experimental aparece tarde o temprano. Así que era una cuestión de identificar un grupo prometedor de estrellas, conseguir tiempo de observación en un telescopio y proceder con el proyecto”.

Fuente: Universe Today