Captan un impresionante choque estelar a 3.800 años luz de la Tierra

Los científicos han descubierto evidencia de estrellas que se vuelven magnéticas después de la fusión gracias al interferómetro del Very Large Telescope de ESO, con el que los astrónomos observaron una estrella binaria masiva llamada HD 148937 y descubrieron que un miembro del sistema es magnético y encima parece ser más joven que su estrella compañera.

La nebulosa en la que se encuentra este par de estrellas es cientos de veces más joven que ambas estrellas. El sistema está formado por dos estrellas masivas encerradas en una órbita de 26 años. Una de las estrellas tiene 29,9 veces la masa del Sol y la otra tiene 26,6 veces la masa del Sol. La teoría sugiere que estas dimensiones de masa son lo suficientemente poderosas como para que cada estrella forme un agujero negro cuando llegue su momento de ‘morir’.

Tenemos que situarnos en la nebulosa bipolar NGC 6164/6165 conocida como la nebulosa de ‘Huevo de Dragón’ en la que se encuentra el sistema estelar HD 148937 a unos 3.800 años luz de distancia de la Tierra. Este par de estrellas masivas en órbita la una alrededor de la otra resulta un tanto desconcertante ya que, según lo que conocemos sobre el interior de los astros, las estrellas masivas no deberían tener campos magnéticos. Pero una de ellas en este sistema binario, sí que lo tiene. Una parece 1,5 millones de años más joven e inexplicablemente magnética, mientras que su contraparte tiene marcas de edad y carece de atractivo magnético. ¿No deberían ser estrellas gemelas? ¿Qué habría rejuvenecido a la estrella más grande?

“Después de un análisis detallado, pudimos determinar que la estrella más masiva parece mucho más joven que su compañera, lo cual no tiene ningún sentido ya que deberían haberse formado al mismo tiempo”, apuntan los autores.

Explicación: ¿tres estrellas?

¿Cómo es posible? Según datos recientes del Observatorio Europeo Austral (ESO) que fueron estudiados por un equipo de astrónomos de ESO y KU Leuven en Bélgica, dirigidos por Abigail Frost, que se publican en la revista Science, el sistema pudo haber contenido tres estrellas antes de fusionar esas dos.

“Creemos que este sistema tenía originalmente al menos tres estrellas; dos de ellas tenían que estar muy juntas en un punto de la órbita, mientras que otra estrella estaba mucho más distante”, comentó Hugues Sana, profesor de la KU Leuven en Bélgica.

Esta violenta catástrofe formó la nube circundante, que también cambió permanentemente el destino de las estrellas. Es decir, según los investigadores, dos de las trinarias estelares originales se fusionaron, produciendo no solo la espectacular nebulosa del Huevo del Dragón en la que se esconden las estrellas, sino la aparición de dos estrellas que no coinciden -una magnética y la otra no-, pero que siguen unidas en una danza gravitacional. Esto es, la estrella más distante de esa colisión inicial formó una nueva órbita con la estrella recién fusionada, creando el sistema binario actual.

«Las dos estrellas interiores se fusionaron de manera violenta, creando una estrella magnética y expulsando algo de material, lo que creó la nebulosa», explicó el profesor Sana, investigador principal, en un comunicado de prensa.

La resolución de este enigma cósmico también ayuda a explicar un antiguo misterio de la astronomía: el origen de los campos magnéticos en las estrellas masivas. Si bien los campos magnéticos son comunes en estrellas como nuestro Sol, el hecho de que existan en estrellas más masivas ha desconcertado a los científicos durante décadas. El descubrimiento de HD 148937 proporciona pruebas convincentes de que tales campos magnéticos pueden surgir de fusiones estelares, un fenómeno que hasta ahora, formaba parte exclusivamente de la física teórica.

“El escenario de la fusión ya estaba en mi cabeza en 2017, cuando estudié las observaciones de nebulosas obtenidas con el Telescopio Espacial Herschel de la ESA”, dijo Laurent Mahy, coautor del estudio y actualmente investigador principal del Observatorio Real de Bélgica. «Encontrar una discrepancia de edad entre las estrellas sugiere que este escenario es el más plausible y sólo fue posible demostrarlo con los nuevos datos de ESO».

«No se espera que el magnetismo en estrellas masivas dure mucho tiempo en comparación con la vida útil de la estrella, por lo que parece que hemos observado este raro evento muy poco después de que ocurrió», apuntó Abigail Frost, autora principal del trabajo.

Pese a este violento recorrido cósmico en el que una binaria y una tercera estrella como testigo se fusionaron en una y con el exceso de material a lo largo de su nuevo eje formaron una nueva nebulosa; la estrella recién fusionada seguía en estado de cambio, creándose un ambiente turbulento y convectivo capaz de generar una dinamo que otorgaría a la estrella su fuerza de campo magnético, la situación no durará. El campo de magnético se apagará en algún momento cuando el interior de la estrella se mezcle y asiente hasta transformarse en radiativo.

Sea como fuere, a pesar de la fugacidad de estos campos magnéticos, este hallazgo sería la primera evidencia convincente de que las fusiones de estrellas dan como resultado campos magnéticos que, de vez en cuando, vemos envueltos alrededor de estrellas masivas.

Referencias: 

A. J. Frost et al. ,A magnetic massive star has experienced a stellar merger. Science384,214-217(2024). DOI:10.1126/science.adg7700