ūüĎÄ Detectan investigadores ūüĎ®ūüŹĽ‚ÄćūüĒ¨ por primera vez una estrella de cristal ‚≠ź


Un equipo de investigadores del Departamento de F√≠sica de la Universidad brit√°nica de Warwick ha conseguido, por primera vez, la evidencia directa de una ¬ęestrella cristalizada¬Ľ, esto es, que ha pasado del estado gaseoso o l√≠quido al s√≥lido. En un art√≠culo publicado esta misma semana en ¬ęNature¬Ľ, Pier-Emmanuel Tremblay y su equipo afirman que su hallazgo no se trata de un caso √ļnico o aislado, sino que, literalmente, el cielo debe de estar repleto de estrellas similares.

Numerosas observaciones anteriores ya hab√≠an revelado que un tipo concreto de ¬ęcad√°veres estelares¬Ľ, las enanas blancas, poseen n√ļcleos muy ricos en ox√≠geno y carbono, debido a una transici√≥n de fase muy similar a la del agua que se convierte en hielo, aunque a temperaturas mucho m√°s altas.

Una enana blanca es lo que queda de una estrella similar al Sol cuando ha agotado todo su combustible nuclear. Se calcula que m√°s del 95% de las estrellas conocidas, nuestro Sol entre ellas, pasar√°n por esta fase de evoluci√≥n estelar. Las enanas blancas est√°n entre los objetos estelares m√°s antiguos de todo el Universo, y resultan incre√≠blemente √ļtiles para los astr√≥nomos, ya que su predecible ciclo de vida permite utilizarlas como aut√©nticos ¬ęrelojes c√≥smicos¬Ľ a partir de los que estimar la edad de los grupos de estrellas vecinas con un alto grado de precisi√≥n.

Una enana blanca es, pues, el denso n√ļcleo superviviente de una estrella gigante roja (otra de las fases por las que pasan las estrellas como el Sol) despu√©s de su muerte, una especie de ¬ęrescoldo estelar¬Ľ que se va enfriando poco a poco a lo largo de miles de millones de a√Īos.

Estrellas que detienen su envejecimiento

Para su trabajo, los investigadores seleccionaron 15.000 candidatas a ser enanas blancas a distancias de hasta 300 a√Īos luz de la Tierra. La selecci√≥n se llev√≥ a cabo a partir de los datos y observaciones del sat√©lite europeo Gaia y de las estrellas elegidas se analizaron todos los datos de color y luminosidad disponibles.

De esta forma, Tremblay y su equipo se dieron cuenta de que hab√≠a una acumulaci√≥n excesiva de estrellas con colores y luminosidad espec√≠ficos que no correspond√≠an a una √ļnica masa o edad cuando se comparaban con los modelos evolutivos de estrellas. Lo cual significaba que esas estrellas hab√≠an encontrado un modo de ralentizar su proceso de enfriamiento y, por lo tanto, su envejecimiento. Los cient√≠ficos estimaron que, en algunos de los casos estudiados, las estrellas hab√≠an disminuido su envejecimiento hasta en 2.000 millones de a√Īos, el 15% de la edad de nuestra galaxia.

En palabras de Tremblay, ¬ęse trata de la primera evidencia directa de que las enanas blancas cristalizan, pasando del estado gaseoso o l√≠quido al s√≥lido. Hace cincuenta a√Īos se predijo que deber√≠amos ser capaces de observar un aumento en el n√ļmero de enanas blancas en ciertos valores de luminosidad y color debido a la cristalizaci√≥n. Pero solo ahora hemos conseguido observar eso¬Ľ.

Miles de millones de esferas de cristal en el cielo

¬ęTodas las enanas blancas -prosigue el investigador- cristalizar√°n en alg√ļn momento de su evoluci√≥n, aunque las enanas blancas m√°s masivas pasan antes por ese proceso. Lo cual significa que miles de millones de enanas blancas de nuestra galaxia ya han completado el proceso y son, esencialmente, esferas de cristal en el cielo. El Sol mismo se convertir√° en una enana blanca cristalina en unos 10.000 millones de a√Īos¬Ľ.

La cristalizaci√≥n es el proceso mediante el cual un gas o un l√≠quido pasa a tener un estado s√≥lido, con sus √°tomos formando una estructura ordenada. Bajo las presiones extremas que se dan en los n√ļcleos de las enanas blancas, los √°tomos se ¬ęempaquetan¬Ľ con tal densidad que sus electrones se vuelven libres, formando una suerte de ¬ęgas de electrones¬Ľ gobernado por la f√≠sica cu√°ntica, y una serie de n√ļcleos cargados positivamente y en forma de fluido. Cuando el n√ļcleo se enfr√≠a hasta unos 10 millones de grados, se ha liberado ya suficiente energ√≠a para que el fluido comience a solidificarse, formando un n√ļcleo met√°lico en su coraz√≥n con un manto en carbono cristalizado.

¬ęPara explicar las observaciones -explica Tremblay- no solo tenemos evidencia de la liberaci√≥n de calor al solidificarse, sino tambi√©n de una cantidad de energ√≠a considerablemente mayor. Creemos que esto se debe a que el ox√≠geno cristaliza primero y luego se hunde hasta el n√ļcleo de la estrella, en un proceso similar a la sedimentaci√≥n en el lecho de un r√≠o en la Tierra. Esto empujar√° el carbono hacia arriba, y esa separaci√≥n liberar√° energ√≠a gravitacional¬Ľ.

¬ęHemos dado un gran paso adelante para obtener edades precisas para estas enanas blancas m√°s fr√≠as -concluye el astr√≥nomo- y por lo tanto tambi√©n para las estrellas m√°s viejas de la V√≠a L√°ctea. Gran parte del m√©rito de este descubrimiento se debe a las observaciones de Gaia. Gracias a las mediciones precisas de las que es capaz, hemos logrado entender el interior de las enenas blancas de una forma que nunca habr√≠amos esperado. Antes de Gaia ten√≠amos entre 100 y 200 enanas blancas con distancias y luminosidades precisas, y ahora tenemos 200.000.

Y esta clase de experimentos, con materia ultra densa, son algo que, sencillamente, no se puede hacer en la Tierra¬Ľ.

Fuente: BBC