Las estrellas gigantes se someten a un programa de pérdida de peso espectacular


Astrónomos de la Universidad de Sydney han encontrado por primera vez un tipo más delgado de estrella gigante roja. Estas estrellas han sufrido una pérdida de peso dramática, posiblemente debido a la presencia de un vecino codicioso. Publicado en Nature Astronomy, el descubrimiento es un importante paso adelante para comprender la vida de las estrellas en la Vía Láctea, nuestros vecinos estelares más cercanos.

Hay millones de estrellas «gigantes rojas» que se encuentran en nuestra galaxia. Estos objetos fríos y luminosos son lo que nuestro Sol se convertirá en cuatro mil millones de años. Durante algún tiempo, los astrónomos han predicho la existencia de gigantes rojas más delgadas. Después de encontrar algunos de ellos, el equipo de la Universidad de Sydney finalmente puede confirmar su existencia.

«Es como encontrar a Waldo», dijo el autor principal, Ph.D. candidato Sr. Yaguang Li de la Universidad de Sydney. «Tuvimos mucha suerte de encontrar alrededor de 40 gigantes rojas más delgadas, escondidas en un mar de gigantes normales. Las gigantes rojas más delgadas son más pequeñas o menos masivas que las gigantes rojas normales».

¿Cómo y por qué adelgazaron? La mayoría de las estrellas en el cielo están en sistemas binarios: dos estrellas que están unidas gravitacionalmente entre sí. Cuando las estrellas en binarias cercanas se expanden, como lo hacen las estrellas a medida que envejecen, parte del material puede alcanzar la esfera gravitatoria de su compañero y ser absorbido. «En el caso de las gigantes rojas relativamente pequeñas, creemos que un compañero podría estar presente», dijo el Sr. Li.

Una búsqueda del tesoro intragaláctica

El equipo analizó datos de archivo del telescopio espacial Kepler de la NASA. De 2009 a 2013, el telescopio registró continuamente variaciones de brillo en decenas de miles de gigantes rojas. Usando este conjunto de datos increíblemente preciso y grande, el equipo realizó un censo exhaustivo de esta población estelar, proporcionando la base para detectar cualquier valor atípico.

Se revelaron dos tipos de estrellas inusuales: gigantes rojas de muy baja masa y gigantes rojas poco luminosas (más tenues).

Las estrellas de muy baja masa pesan solo de 0,5 a 0,7 masa solar, alrededor de la mitad del peso de nuestro Sol. Si las estrellas de muy baja masa no hubieran perdido peso repentinamente, sus masas indicarían que eran más antiguas que la edad del Universo, algo imposible.

«Entonces, cuando obtuvimos las masas de estas estrellas por primera vez, pensamos que había algo mal con la medición», dijo el Sr. Li. «Pero resulta que no lo había».

Las estrellas subluminosas, por otro lado, tienen masas normales, que van desde 0,8 a 2,0 masas solares. «Sin embargo, son mucho menos ‘gigantes’ de lo que esperábamos», dijo el coautor del estudio, el Dr. Simon Murphy de la Universidad del Sur de Queensland. «Se han adelgazado un poco y debido a que son más pequeños, también son más débiles, por lo tanto, ‘poco luminosos’ en comparación con las gigantes rojas normales».

Solo se encontraron siete estrellas subluminosas de este tipo, y los autores sospechan que muchas más se esconden en la muestra. «El problema es que la mayoría de ellos son muy buenos para mezclarse. Fue una verdadera búsqueda del tesoro encontrarlos», dijo el Dr. Murphy.

Estos puntos de datos inusuales no podrían explicarse por simples expectativas de la evolución estelar. Esto llevó a los investigadores a concluir que otro mecanismo debe estar en funcionamiento, obligando a estas estrellas a sufrir una pérdida de peso dramática: el robo de masa por parte de las estrellas cercanas.

Censo de población estelar

Los investigadores se basaron en la astrosismología, el estudio de las vibraciones estelares, para determinar las propiedades de las gigantes rojas.

Los métodos tradicionales para estudiar una estrella se limitan a las propiedades de su superficie, por ejemplo, la temperatura y la luminosidad de la superficie. Por el contrario, la astrosismología, que utiliza ondas de sonido, investiga debajo de esto. «Las ondas penetran en el interior estelar y nos brindan una rica información sobre otra dimensión», dijo el Sr. Li.

Los investigadores pudieron determinar con precisión las etapas evolutivas, las masas y los tamaños de las estrellas con este método. Y cuando observaron las distribuciones de estas propiedades, inmediatamente notaron algo inusual: algunas estrellas tienen masas o tamaños diminutos.

«Es muy inusual que un estudiante de doctorado haga un descubrimiento tan importante», dijo el profesor Tim Bedding, supervisor académico del Sr. Li. «Al examinar cuidadosamente los datos del telescopio espacial Kepler de la NASA, Yaguang detectó algo que todos los demás habían pasado por alto».

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