Una pareja de enanas blancas desafían a Einstein

Un equipo, con participación del IAC, ha observado un sistema de dos enanas blancas (remanentes de estrellas similares al Sol) orbitando entre sí a 600 km/s.

Los dos cuerpos, de un tamaño similar a la Tierra, se eclipsan mutuamente cada seis minutos, y podrían ofrecer evidencias de la existencia de las ondas gravitacionales postuladas por Albert Einstein en la Teoría General de la Relatividad.

Que un grupo de investigadores logre observar dos enanas blancas, el remanente que queda cuando estrellas como el Sol se apagan, no es algo insólito. Pero si ambos cuerpos estelares orbitan entre sí a velocidades de infarto el fenómeno adquiere mayor interés. En especial cuando se prevé que su órbita se vaya encogiendo hasta que los dos objetos colapsen en uno y, posiblemente, exploten como una supernova. Eso es lo que le ha ocurrido a un equipo internacional, con la participación del investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Carlos Allende. La observación de estos dos cuerpos y, en concreto, la dramática reducción de su órbita que llevará a la colisión de las dos estrellas en menos de un millón de años -un mero instante para las escalas astronómicas- podría no sólo aportar valiosa información sobre el origen de las supernovas, sino también facilitar evidencias de lo enunciado por el físico Albert Einstein en su Teoría General de la Relatividad.

La investigación, que aparece publicada en la revista Astrophysical Journal Letters, ha empleado el telescopio MMT, en Arizona (EEUU). El investigador del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Boston, EEUU) y primer autor del trabajo, Warren Brown, explica que “casi se cayó de la silla” cuando observó las variaciones de velocidad de una de las estrellas del sistema. No es para menos: las dos enanas blancas orbitan a unos 600 kilómetros por segundo, unas 180 veces más rápido que el avión más veloz diseñado por el ser humano, y completan una órbita cada 12 minutos.

A la distancia a la que se encuentran es imposible distinguir los dos cuerpos a partir de imágenes tomadas desde observatorios en tierra. Para determinar que se trataba de un sistema binario, los investigadores recurrieron al análisis de su espectro. Carlos Allende amplía esta cuestión: “Al contrario que las estrellas normales, las enanas blancas son más grandes y luminosas cuanto menos masa tienen, de modo que la luz que vemos en el telescopio proviene principalmente de la enana que tiene menos masa. La órbita está de canto, así que los eclipses producidos por el paso de una de las estrellas por delante y detrás de su compañera permiten determinar los tamaños de las dos enanas con precisión.”

Estos eclipses, que ocurren cada seis minutos, proporcionan un reloj muy preciso para medir los cambios que surjan en este sistema binario. Con esta información, los científicos podrán buscar evidencias que confirmen las ideas de Einstein. En su Teoría General de la Relatividad, el premio Nobel predijo que los objetos, al moverse, generan ondas en el tejido del espacio-tiempo. Estas ondas, bautizadas como ondas gravitacionales, desprenden energía y provocan que las enanas blancas en este sistema se aproximen poco a poco y acaben colisionando.

Nunca se ha podido comprobar de forma directa la existencia de ondas gravitacionales. Sin embargo, los investigadores sí pueden evidenciarlas midiendo los cambios en la separación de dos cuerpos estelares, como las dos enanas blancas ahora descubiertas. Según Allende, el equipo planea realizar esta prueba dentro de unos meses, midiendo la esperada reducción en el tiempo que transcurre entre eclipses.

El origen de estas explosiones estelares es objeto de múltiples estudios dentro de la comunidad astrofísica. El hallazgo de las dos enanas blancas que describe este trabajo puede explicar el origen de un tipo concreto de supernovas: las de baja luminosidad. Si así se demuestra, la investigación aportaría una importante prueba observacional sobre la teoría que asocia este tipo de supernovas y otros con los sistemas binarios de enanas blancas.

Junto a Allende y Brown, el equipo está compuesto por los investigadores del Harvard-Smithsonian Mukremin Kilic y Scott Kenyon, y por J.J. Hermes y Don Winget de la Universidad de Tejas, en Austin.

Contacto e información complementaria: Carlos Allende Prieto (callende@iac.es ) / 922 605 246. Investigador del IAC.

Artículo original: IAC