Las observaciones que un grupo internacional de científicos han realizado de una estrella moribunda han mostrado la existencia inesperada de un arco curvado de gas que viaja presionado por el avance del astro, un fenómeno que los astrónomos denominan onda de proa (en referencia a su posición adelantada).
El descubrimiento resulta tan extraordinario por el hecho de que la estrella forma parte de un sistema binario, es decir, que está acompañada por otro sol. Y los modelos teóricos indican que, en estas circunstancias, no debería haber ninguna agrupación de material que se escapase de la pareja y que pudiese dar lugar a la onda de choque observada.
Este hallazgo sin precedentes ha sido posible gracias a las capacidades observacionales del Telescopio Muy Grande (VLT), gestionado por el Observatorio Europeo Austral (ESO) y ubicado en la cordillera de los Andes en Chile.
Alrededor de un cadáver estelar
La estrella RXJ0528+2838 se encuentra a unos 730 años luz de distancia de la Tierra y, técnicamente, es una enana blanca. Este tipo de objetos se forman cuando un astro similar al Sol llega al final de su vida, una vez agotado el combustible nuclear. Entonces, mediante un convulso período de espasmos, se desprende de gran parte del gas que lo conforma y queda reducido a una esfera muy caliente y del tamaño de un planeta, cuyo destino es enfriarse y apagarse gradualmente a lo largo de miles de millones de años.
Representación del tamaño de una enana blanca en comparación con la Tierra
Las enanas blancas se caracterizan por su gran densidad. Son cuerpos muy compactos y que ejercen una potente atracción gravitatoria a su alrededor.
Con compañera
Un gran número de estrellas en nuestra galaxia viven formando parejas (a veces tríos o incluso grupos más numerosos). Estos conjuntos se mantienen ligados gracias a la acción de la gravedad mutua que se ejercen sus componentes.
Es habitual que, en estos sistemas múltiples, los astros que los constituyen envejezcan a ritmos diferentes, ya que muy probablemente tendrán masas distintas. Por tanto, puede darse la circunstancia que un miembro del dúo haya alcanzado la fase de enana blanca antes que su compañero.
Ilustración de una enana blanca rodeada de un disco formado por el material proveniente de una estrella compañera
En este caso, la intensa gravedad de la enana blanca puede atraer el gas de las capas más externas de su pareja, provocando que el material caiga hacia el objeto compacto formando un anillo (este tipo de estructuras se llaman discos de acreción).
No debería existir
Este debería ser, precisamente, el escenario esperado para RXJ0528+2838, ya que la enana blanca tiene una estrella compañera. Pero, sorprendentemente, las observaciones realizadas muestran una realidad muy diferente.
Los astrónomos no han podido hallar ningún rastro de la existencia de disco alguno alrededor de RXJ0528+2838 y, sin embargo, han detectado una gran acumulación de gas que precede al movimiento de la pareja de astros. Éstos, en su avance, comprimen el material, creando la onda de proa y, a partir de su forma y tamaño, los científicos responsables del hallazgo han estimado que el gas ha sido expulsado por el sistema al menos durante 1.000 años.
Detalle de la onda de proa que precede el movimiento del sistema binario RXJ0528+2838. En rojo se muestra la emisión del hidrógeno, en verde la del nitrógeno y en azul la del oxígeno
Los modelos teóricos no pueden explicar lo observado, tanto por la ausencia de un disco de acreción como de evidencias que delaten la existencia de mecanismos conocidos que pudiesen provocar la emisión de material de la enana blanca (como, por ejemplo, explosiones termonucleares). Por ello, Krystian Ilkiewicz, científico del Centro Astronómico Nicolao Copérnico en Varsovia (Polonia) y coautor del estudio, ha declarado que esta eyección “según nuestra comprensión actual, no debería estar ahí”.
Un potente imán
Los autores de la investigación han podido deducir que RXJ0528+2838 genera un fuerte campo magnético, una pista que podría resultar fundamental. Para confirmar el magnetismo del sistema, se ha empleado el instrumento MUSE del VLT, un equipo que es capaz de descomponer la luz captada por el telescopio y proveniente de un objeto muy distante.
Así, los astrónomos creen que el intenso campo magnético evita la formación del disco de acreción, al canalizar directamente el material desde la estrella compañera hacia la enana blanca. También piensan que este mismo campo podría proporcionar la energía suficiente como para eyectar material hacia el espacio. Pero aun así, los datos indican que este mecanismo sólo podría alimentar la onda de choque durante unos pocos centenares de años.
Sin precedentes
Para poder resolver el enigma, los astrónomos intentarán encontrar sistemas binarios similares a RXJ0528+2838, en los que también se puedan detectar ondas de proa, para acumular, así, suficientes datos como para desarrollar modelos teóricos más precisos.
Pero, al menos de momento, RXJ0528+2838 es el primero de su clase. Tal como señala Simone Scaringi, profesor asociado en la Universidad de Durham (Reino Unido) y coautor principal del estudio que se acaba de publicar en Nature, “encontramos algo nunca visto antes y, más importante aún, totalmente inesperado”.