Un par de astrónomas ha revelado un eslabón perdido en el ciclo de vida de las estrellas masivas. Durante años, la comunidad científica se ha visto perpleja por un peculiar patrón en las supernovas: muchas de ellas carecen de hidrógeno. Este fenómeno sugiere la presencia de una población sustancial de estrellas con escasez de hidrógeno.
Sin embargo, encontrar estas esquivas estrellas representa un desafío, ya que hasta el momento solo se había identificado un candidato potencial. Ahora, un estudio especializado ha localizado con éxito 25 estrellas que encajan en este perfil, resolviendo un antiguo misterio en astrofísica. Los resultados fueron publicados en Science.
Maria Drout, astrónoma de la Universidad de Toronto, e Ylva Götberg, astrofísica del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria, lideraron conjuntamente esta innovadora investigación. Su descubrimiento es crucial porque la ausencia de estas estrellas tendría implicaciones significativas para nuestra comprensión de fenómenos como las supernovas, las ondas gravitacionales y la luz de las galaxias distantes.
Supernovas
Se cree que las supernovas pobres en hidrógeno se originan en sistemas estelares binarios, en los cuales una estrella a menudo extrae hidrógeno de su compañera de helio, dejándola con un mínimo de hidrógeno. Cuando estas estrellas explotan como supernovas, liberan muy poco hidrógeno.
Aunque se han observado estrellas de helio en el extremo superior del espectro de masas, las del rango medio (de 8 a 25 veces la masa del Sol) han resultado esquivas. Estas son cruciales pues se las considera precursoras de las estrellas de neutrones y progenitoras de las fusiones de este tipo de estrellas.
Encontrar estrellas de helio de masa intermedia es un desafío. Desnudas de sus capas exteriores, emiten luz principalmente fuera del espectro visible. Además, sus compañeras más grandes y brillantes, repletas de hidrógeno, las eclipsan, dificultando aún más su detección.
El hallazgo
Para superar esto, las investigadoras realizaron sus estudios con luz ultravioleta. Entre 2018 y 2022, utilizaron el Telescopio Óptico/Ultravioleta Swift para examinar millones de estrellas en las Nubes de Magallanes Grande y Pequeña.
Drout y Götberg identificaron 25 posibles candidatos con perfiles ultravioleta peculiares y emplearon los Telescopios de Magallanes para obtener datos espectroscópicos ópticos, revelando las composiciones químicas de las estrellas.
Los resultados fueron exitosos. Las estrellas identificadas mostraron altas temperaturas, alta gravedad superficial, gran contenido de helio y bajos niveles de hidrógeno, coincidiendo con las características esperadas de las estrellas de helio de masa intermedia. Dieciséis de ellas incluso evidenciaron movimientos indicativos de una compañera binaria.
Götberg destacó que presentaban tonalidades más azules que la línea de nacimiento estelar, indicando la eliminación de sus capas externas, un fenómeno común en estrellas binarias que interactúan, pero raro en estrellas masivas individuales.
Más estudios
Este hallazgo marca solo el inicio. El equipo ahora está profundizando en el estudio de estas estrellas y ampliando la búsqueda de más estrellas de helio. Asimismo, han compartido públicamente sus datos y modelos teóricos, invitando a otros científicos a unirse a la investigación.
Götberg enfatiza que, si bien su trabajo representa uno de los primeros intentos de hallar estas estrellas, es probable que existan muchas más aún por descubrir y que otros métodos para encontrarlas puedan ser factibles. Sin lugar a dudas, estamos avanzando en nuestra comprensión de la evolución estelar.