Una estrella enana blanca situada a 1.300 años luz muestra a los astrónomos dos caras muy distintas: la superficie de un hemisferio está formada por helio, la del otro por hidrógeno. Así lo demuestran las observaciones realizadas por un equipo internacional de investigadores con varios grandes telescopios.
Es la primera vez que los investigadores observan un fenómeno semejante en una enana blanca. Los científicos escriben en la revista científica Nature que la causa del extraño fenómeno son probablemente los campos magnéticos.
«Las enanas blancas son restos extremadamente densos de estrellas normales como nuestro Sol», explica Ilaria Caiazzo, del Instituto de Tecnología de California. «Tienen una masa tan grande como la de nuestro Sol comprimida en un objeto del tamaño de la Tierra», agrega.
Dentro de unos cinco mil millones de años, cuando nuestro Sol haya agotado su reserva de combustible nuclear, primero se inflará hasta convertirse en una estrella gigante roja y después colapsará hasta convertirse en una enana blanca de este tipo, enfriándose lentamente a lo largo de miles de millones de años.
Janus llama la atención de los astrónomos
La estrella llamada Janus –bautizada así por el dios romano de dos caras– llamó la atención de los investigadores por primera vez durante las observaciones realizadas con el Zwicky Transient Facility en el observatorio del monte Palomar, en California. Este telescopio busca cambios notables y transitorios en el brillo de las estrellas. Janus muestra fuertes fluctuaciones en su brillo cada 15 minutos, un comportamiento poco habitual en las enanas blancas. Razón suficiente para que Caiazzo y sus colegas examinaran el objeto más de cerca con varios telescopios.
Entre otros, utilizaron el Gran Telescopio Canarias de la isla canaria de La Palma y uno de los telescopios Keck de Hawai.
A first of its kind that we know of: @ztfsurvey & @keckobservatory found a two-faced white dwarf star named Janus. One side is composed of hydrogen, the other is made up of helium. Congrats to Ilaria Caiazzo of @caltech & her team on this discovery!
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— W. M. Keck Observatory (@keckobservatory) July 19, 2023
Con ayuda de dispositivos especiales –espectrómetros–, los investigadores separaron la luz de Janus en sus colores espectrales. De este modo, los astrónomos pueden averiguar de qué elementos químicos está compuesto un objeto celeste. Esto se debe a que cada elemento emite radiación en longitudes de onda muy específicas. Estas líneas espectrales sirven como una especie de huella dactilar para identificar los elementos respectivos.
Helio en una cara, hidrógeno en la otra
El resultado de las observaciones fue sorprendente: la superficie de Janus está formada casi exclusivamente por helio en una de sus caras, mientras que en la otra solo hay hidrógeno. Hasta ahora, los astrónomos sólo conocían enanas blancas cuya superficie estaba formada por hidrógeno o helio.
«Con la fuerte gravedad de las enanas blancas, todos los elementos pesados se hunden en las profundidades, dejando solo hidrógeno en la parte superior», explican los investigadores.
Pero cuando una estrella enana se enfría por debajo de una temperatura de 30 000 grados, las capas superiores se mezclan y, por tanto, el helio domina la superficie de las enanas blancas más frías.
«Aparentemente, con Janus, acabamos de captar una enana blanca en el momento de esta transición», dice Caiazzo. La cuestión sigue siendo por qué esta transición se produce de forma tan desigual en los dos hemisferios de la estrella.
Los científicos sospechan que se trata de campos magnéticos. Y es que los campos magnéticos de las estrellas suelen ser asimétricos, es decir, más fuertes en un lado que en el otro. Donde el campo magnético es más fuerte, podría dificultar la transición. El equipo espera ahora detectar más enanas blancas de doble cara con ayuda del Zwicky Transient Facility y rastrear así el origen del fenómeno.
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