Descubren una enana blanca con 2 caras: Un enigma astronómico que desafía la explicación

Los astrónomos se enfrentan a un enigma. Porque, por un lado, la estrella recién descubierta está formada por hidrógeno, mientras que el otro lado es helio.

Ya se han descubierto numerosas estrellas enanas blancas en el universo. Esto significa que los investigadores ya saben bastante sobre estas “estrellas muertas”. Sin embargo, resulta que aún nos deparan sorpresas. Por primera vez, los científicos se han topado con una enana blanca que, sorprendentemente, tiene dos caras diferentes.

Enanas blancas: dos caras

Como ya sabrá, las enanas blancas son los restos en ebullición de estrellas que una vez se asemejaron a nuestro Sol. A medida que las estrellas envejecen, la fusión del hidrógeno en su núcleo se detiene y la estrella se hincha. Se forma entonces una gigante roja. Cuando la estrella expulsa sus capas exteriores de gas y polvo, el núcleo se contrae y queda una enana blanca. Y así la estrella ha llegado al final de su vida. Nuestro Sol también acabará siendo una enana blanca compacta dentro de cinco mil millones de años.

En un nuevo estudio, los investigadores examinaron de cerca una enana blanca recién descubierta. La estrella había sido descubierta utilizando el Zwicky Transient Facility (ZTF), un instrumento que escanea el cielo cada noche. Las investigaciones posteriores revelaron que la estrella gira alrededor de su propio eje cada 15 minutos.

Hasta aquí, nada fuera de lo común. Pero observaciones posteriores realizadas con el Observatorio W. M. Keck de Hawai revelaron algo sorprendente. El equipo empleó un espectrómetro para analizar la luz de la enana blanca. Y los datos revelaron la presencia de hidrógeno cuando uno de los lados de la estrella estaba a la vista (sin signos de helio), y solo helio cuando el otro lado aparecía a la vista. En resumen, todo apunta a que la estrella tiene dos caras, una de hidrógeno y otra de helio. “Así que la superficie de la estrella es sustancialmente diferente en un lado que en el otro”, afirma la investigadora Ilaria Caiazzo.

Nombrado en honor al dios Jano

Debido a la naturaleza dual de la enana blanca, la estrella ha sido bautizada con el nombre de Jano o Janus, en honor al dios romano de los comienzos y los finales, al que también se representa con dos caras. En cuanto a la causa exacta, los investigadores siguen sin saberlo. Sin embargo, se les han ocurrido algunas posibles teorías para el desconcertante fenómeno.

De hidrógeno a helio: campo magnético

“Algunas enanas blancas tienen primero una superficie dominada por el hidrógeno y luego adquieren una superficie dominada por el helio”, explica Caiazzo. “Puede que hayamos pillado a una enana blanca de este tipo en el acto”.

Cuando una enana blanca ve la luz del día, los elementos más pesados “se hunden” en el núcleo. Los elementos más ligeros (el hidrógeno es el más ligero de todos) se dirigen a la superficie. Con el tiempo, a medida que la enana blanca se enfría más, todos los elementos se mezclan. En algunos casos, sin embargo, el hidrógeno del interior se diluye hasta el punto de que el helio toma el relevo. Y Janus podría encarnar esta fase de transición. Aunque en este caso se plantea la cuestión de por qué esta transición se produce de forma tan desarticulada, con una parte evolucionando antes que la otra.

Los investigadores sospechan que podría tener algo que ver con el campo magnético de la enana blanca. “Estos suelen ser asimétricos o más fuertes en un lado”, explica Caiazzo. “Pueden incluso impedir la mezcla de materiales. Así que si el campo magnético es más fuerte en un lado, aquí se mezclan menos elementos, lo que da lugar a más hidrógeno.” Otra opción es que el campo magnético modifique la presión y la densidad de los gases atmosféricos. “Los campos magnéticos pueden reducir la presión de los gases en la atmósfera”, explica James Fuller, coautor del estudio. “En el lugar donde son más fuertes, puede formarse entonces un océano de hidrógeno”.

Más enanas blancas

De momento, sin embargo, siguen siendo especulaciones. “No sabemos cuál de estas teorías es la correcta, pero no se nos ocurre otra forma de explicar los lados asimétricos sin campos magnéticos”, dice Fuller. Para ayudar a resolver el misterio, el equipo espera utilizar la ZTF para encontrar más enanas blancas similares a Janus. Y de hecho están bastante seguros de ello. “El ZTF es muy bueno detectando objetos extraños”, dice Caiazzo. “Y con la ayuda del Observatorio Vera C. Rubin, aun en construcción en Chile, pronto será aún más fácil descubrir enanas blancas variables”.

Y eso despierta esperanzas. Porque posiblemente dentro de unos años sepamos más sobre la naturaleza dual de Janus, que actualmente sigue siendo el extraño cósmico.