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Cuando una estrella muerta vuelve a morir

Cuando una estrella muerta vuelve a morir

Fecha: 27 Enero 2020 17:48

Las supernovas no siempre son el estallido final con el que termina la vida de una estrella gigante. A veces, lo que reventará es una estrella que ya estaba muerta.

Últimamente se ha estado hablando mucho de Betelgeuse, una estrella gigante con una masa 11 veces superior a la del Sol y cuyo brillo ha estado disminuyendo desde julio de 2019, dos señales que indican que su vida podría estar «a punto» de terminar con una explosión colosal, un evento llamado supernova. «A punto» en términos astronómicos, claro. Como señaló el físico y divulgador Francis R. Villatoro, la estrella ha sufrido cambios de brillo similares en el pasado sin incidentes mayores, así que lo más probable es que no presenciemos su espectacular explosión a lo largo de nuestras vidas.

Pero hoy no he venido para hablar de Betelgeuse porque, buscando información sobre este astro, he llegado a una lista de las estrellas más cercanas que podrían morir convertidas supernovas en un futuro. Cinco de ellas se encuentran más cerca de la Tierra que Betelgeuse, pero el caso más llamativo es el de la más próxima de todas, perteneciente al sistema IK Pegasi... Porque se trata de una estrella que ya está muerta.

Una supernova diferente

IK Pegasi es un sistema binario compuesto por dos estrellas en órbita mutua. La primera es IK Pegasi A, una estrella blanco-azulada con una masa un 65% mayor que la del Sol que está entrando en la fase final de su vida. La segunda es la que nos interesa, IK Pegasi B, una enana blanca.

En términos coloquiales, las enanas blancas son los cadáveres de estrellas con una masa similar a la del Sol (como IK Pegasi A). Cuando estos astros agotan su combustible, sus capas externas se expanden y se disipan por el espacio. En el centro de esta nube de gas en expansión queda el remanente compacto y brillante de su núcleo, una esfera que tiene un diámetro de unas cuantas decenas de miles de kilómetros y una temperatura superficial que ronda los 100.000ºC. El pequeño tamaño de estos objetos y su intenso brillo blanco son la razón por la que a estos cadáveres estelares se les llama enanas blancas.

Varias nebulosas planetarias/Foto: /X-ray: NASA/CXC/RIT/J.Kastner et al.

Las enanas blancas están hechas de los elementos pesados que el núcleo de la estrella no logró fusionar para producir energía durante su vida, en su mayoría carbono y oxígeno (o magnesio, neón y oxígeno, si la estrella original era más grande). Ahora bien, ese carbono y oxígeno no tienen la misma forma que observamos en la superficie de la Tierra. Esto se debe a que el campo gravitatorio de una enana blanca es tan intenso y el material que la compone está sometido a una fuerza compresiva tan tremenda que el diámetro de sus átomos es menor al que sería en condiciones normales. ¿Qué significa eso? Pues que el material que forma una enana blanca tiene una densidad que ronda el millón de toneladas por metro cúbico. Y, si no fuera por la fuerza repulsiva que actúa entre sus electrones, la gravedad comprimiría la materia de estos cadáveres estelares aún más.

Explosión «zombi»

El sistema IK Pegasi es curioso porque el objeto que reventará en forma de supernova no es IK Pegasi A, la estrella que está entrando en la fase final de su vida, sino la enana blanca IK Pegasi B, que, como hemos visto, es el cadáver de una estrella que ya murió.

Una estrella enana blanca que está compuesta principalmente por carbono y oxígeno puede explotar si su masa incrementa hasta las 1,44 masas solares (el llamado límite de Chandrasekhar). Cuando esto ocurre, la fuerza compresiva que su gravedad ejerce sobre su propio material es lo bastante alta como para sobreponerse a la repulsión eléctrica que mantiene los núcleos de sus átomos separados... Y, de repente, una fracción considerable del carbono y el oxígeno que la componen se fusiona en elementos más pesados en cuestión de segundos.

Estas reacciones de fusión nuclear descontroladas liberan tanta energía en tan poco tiempo que son capaces de hacer que la propia enana blanca estalle y que sus átomos salgan despedidos al espacio hasta a un 6% de la velocidad de la luz, produciendo una explosión conocida como supernova de tipo Ia.

Representación artísitca de una estrella enana blanca absorbiendo material de su compañera./Foto: M. Weiss (custom credit)/NASA/CXC/M.Weiss

Pues, bien, eso es precisamente lo que le va a ocurrir a IK Pegasi B: IK Pegasi A está experimentando cambios de brillo regulares que indican que está alcanzando las últimas fases de su vida y que sus capas externas se empezarán a expandir en algún momento. En cuanto el material expulsado por IK Pegasi A alcance la órbita de IK Pegasi B, la enana blanca devorará el gas expulsado por su compañera y lo incorporará a su propio material, incrementando así su masa.

¿Hay motivos para preocuparse?

La masa actual de IK Pegasi B es de 1,15 masas solares, por lo que tendrá que robarle a su compañera una cantidad de material equivalente a 0,29 veces la masa del Sol para llegar al límite de Chandrasekar y explotar en forma de supernova de tipo Ia. Ahora bien, ¿esa explosión representaría algún peligro para nosotros?

En realidad, no. Hay que tener en cuenta que este tipo de eventos deben ocurrir a una distancia inferior a 33 años luz para que tengan efectos negativos sobre la vida en la Tierra (por ejemplo, a través de la destrucción de la capa de ozono provocada por su emisión de rayos X). Por suerte, el sistema IK Pegasi se encuentra actualmente a 150 años luz, fuera del rango peligroso.

Además, lo más probable es que IK Pegasi A tarde millones de años en empezar a expandirse y proporcionar material para que IK Pegasi B crezca. De hecho, Martin Beech calculó que podrían faltar hasta 1.900 millones de años para que este proceso comience. Si a esto le añadimos que el sistema se está alejando de nosotros a una velocidad de unos 20,4 kilómetros por segundo (o a un año luz por cada 14.700 años), eso significa que IK Pegasi B se encontrará muy lejos de nosotros el día que explote en forma de supernova de tipo Ia.

QUE NO TE LA CUELEN:

  • No hagáis caso a las predicciones catastrofistas: en la actualidad, no existe ningún cuerpo celeste capaz de convertirse en supernova que esté lo bastante cerca como para que su explosión afecte a la vida en la Tierra.

REFERENCIAS (MLA):

  • Francisco R. Villatoro. “Ciencia para todos T02E16: La estrella Betelgeuse explotará como supernova”, Naukas (2 de enero de 2020).
  • Michael Richmond, “Will a Nearby Supernova Endanger Life on Earth?” (8 de abril de 2005)
  • Martin Beech. “The past, present and future supernova threat to Earth’s biosphere”. Astrophysics and Space Science, volumen 336, entrega 2, pp. 287-302 (Diciembre de 2011)


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