Astrónomos de la Universidad de Warwick han encontrado evidencias convincentes de que una enana blanca situada a solo 130 años luz de la Tierra es, en realidad, el vestigio de una antigua colisión entre dos estrellas. La clave del hallazgo ha sido una sutil pero reveladora huella de carbono detectada en su atmósfera gracias al telescopio espacial Hubble.
Las enanas blancas son los residuos ultradensos que dejan las estrellas cuando agotan su combustible nuclear. Aunque su tamaño es comparable al de la Tierra, su masa puede superar la del Sol. El hallazgo, publicado hoy en Nature Astronomy, revela que no todas las estrellas mueren de forma aislada y gradual. Algunas acaban su vida en un abrazo violento: colisionan, se funden y dan lugar a una nueva estrella, más densa, más masiva, aunque de apariencia igual al resto. Sin embargo, confirmarlo es difícil, porque las señales de una fusión suelen desaparecer tras millones de años de enfriamiento.
La luz ultravioleta revela la fusión estelar de un sistema binario
El objeto estudiado, llamado WD 0525+526, tiene una masa un 20% mayor que la del Sol, lo que la convierte en una enana blanca “ultra-masiva”. El equipo liderado por Snehalata Sahu, astrofísica especializada en espectroscopía ultravioleta, y Antoine Bédard, experto en modelización de estructuras estelares, detectó en su atmósfera trazas de carbono con una abundancia logarítmica de log(C/H) = −4,62, miles de veces inferior a la observada en otras enanas blancas similares.
“En luz óptica —el tipo de luz que vemos con nuestros ojos—, WD 0525+526 parece una enana blanca pesada pero por lo demás normal”, explica Snehalata Sahu. “Sin embargo, mediante observaciones ultravioleta obtenidas con el Hubble, pudimos detectar tenues firmas de carbono que no eran visibles para los telescopios ópticos.” Esta detección ha sido suficiente para deducir que WD 0525+526 no nació como una estrella única, sino que es el resultado de una violenta fusión estelar.
Lo que hace excepcional a este objeto no es solo la detección del carbono, sino la estructura de su atmósfera. En las enanas blancas típicas, el carbono está enterrado bajo capas gruesas de hidrógeno y helio que lo ocultan a los telescopios. Pero en este caso, esas capas son extraordinariamente delgadas. La cantidad total de hidrógeno es diez mil millones de veces menor que en una estrella estándar. Esa delgadez permite que el carbono ascienda lentamente desde el interior.
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Para entender cómo eso es posible en una estrella tan caliente (20.820 grados, casi cuatro veces más que el Sol), los autores simularon su estructura interna usando el código STELUM. Descubrieron que el carbono no llega a la superficie por convección —un proceso habitual en estrellas más frías—, sino mediante un mecanismo mucho más sutil y apenas observado hasta ahora: la semiconvección. En este caso, la presencia de hidrógeno en la superficie actúa como una barrera que ralentiza el ascenso del carbono desde el interior. El resultado es una “mezcla parcial” que permite que solo una pequeña cantidad de carbono llegue poco a poco a la superficie, suficiente para ser detectada con instrumentos muy sensibles como el Hubble.
Es la primera confirmación directa de semiconvección en enanas blancas
Este descubrimiento es el primero que confirma de manera directa la existencia de semiconvección en enanas blancas, lo que representa un avance importante en la física estelar. Además, la estructura química y el movimiento espacial de WD 0525+526 refuerzan la hipótesis del origen por fusión. Su velocidad es tan alta que parece pertenecer al disco grueso de la galaxia, una población estelar mucho más antigua que el entorno solar.
Los investigadores descartan otras posibles explicaciones, como la contaminación por material planetario, la influencia de una estrella compañera o la levitación radiativa. La ausencia de otros elementos pesados en su atmósfera y la falta de señales de discos o variabilidad fotométrica refuerzan la idea de que se trata de un sistema limpio, cuya composición refleja su historia evolutiva.
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Con el tiempo, WD 0525+526 se enfriará y su capa externa desarrollará una convección más intensa, que mezclará el hidrógeno con el carbono del interior. Entonces se parecerá más a otras enanas blancas de tipo DQ —ricas en carbono visible— que ya se conocían.
La detección de huellas de fusión en estrellas individuales sigue siendo muy poco común, pero el ultravioleta nos da la oportunidad de encontrarlas justo en el momento en que el carbono comienza a emerger. Mientras el Hubble se aproxima a su 35º aniversario, los autores destacan la importancia de planificar su relevo para continuar explorando estos objetos desde el espacio. Por ahora, WD 0525+526 se erige como un nuevo estándar para comprender el final de los sistemas binarios.