✨︎ Resumen (TL;DR):
- Astrónomos confirmaron de forma directa la presencia de cuatro enanas blancas en sistemas binarios cercanos a la Tierra.
- Las observaciones del telescopio Hubble elevaron el censo local de estos objetos en un 16% respecto a los datos de 2018.
- El sistema G 203-47 destaca por tener un extraño patrón de rotación que rompe con los modelos gravitacionales clásicos.
Un equipo de las universidades de Warwick y Colorado Boulder detectó por primera vez de forma directa cuatro enanas blancas ocultas a menos de 65 años luz de la Tierra gracias al telescopio espacial Hubble. Este hallazgo, publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, corrige el mapa de nuestro vecindario cósmico al demostrar que estas estrellas muertas pasaron desapercibidas por el brillo de sus compañeras, las enanas rojas.
Una enana blanca es un residuo estelar que brilla por calor remanente tras agotar su combustible nuclear. Durante décadas, los astrónomos sospecharon de la existencia de estas compañeras invisibles en los sistemas G 203-47, GJ 207.1, LHS 1817 y Wolf 1130 debido al sutil bamboleo gravitacional que producían en sus respectivas enanas rojas, detectado originalmente por cazadores de exoplanetas de los proyectos HARPS y CARMENES.
Sin embargo, las enanas rojas son astros extremadamente inestables y sus constantes llamaradas suelen imitar las emisiones ultravioletas de los cadáveres estelares. Para confirmar su presencia real, el equipo coordinó las observaciones del Hubble con el observatorio espacial Swift para descartar falsos positivos causados por erupciones estelares puntuales. Además, desarrollaron una corrección matemática para filtrar la luz roja sobrante que se colaba en los detectores del instrumento STIS del telescopio.
“Las enanas blancas aisladas cercanas suelen ser fáciles de encontrar, pero no pudimos ver estas cuatro estrellas directamente en longitudes de onda visibles porque sus compañeras enanas rojas ahogaban su luz. Es un recordatorio de que incluso en nuestro propio vecindario cósmico todavía podemos encontrar sorpresas si miramos de la manera correcta, en las longitudes de onda adecuadas”, señaló la doctora Mairi O’Brien, líder de la investigación y física de la Universidad de Warwick.
Anomalías a la vuelta de la esquina cósmica
El sistema G 203-47, ubicado a solo 25 años luz del Sol, resultó ser el más extraño del grupo. Aunque el bamboleo de su estrella principal se conocía desde finales de la década de los noventa, tomó 27 años confirmar la presencia de su compañera enana blanca, la cual ahora ocupa el noveno puesto de las enanas blancas más cercanas a nuestro Sistema Solar.
Este sistema binario se comporta de forma atípica porque la enana roja gira sobre su propio eje una vez cada 100 días, pero tarda solo 14.9 días en dar una vuelta completa a la enana blanca de 5,286 Kelvin (K). Según la física orbital clásica, la atracción gravitacional a una distancia tan corta debió haber acoplado sus periodos de rotación y tras la atracción mutua girar en sincronía, de manera similar a como ocurre con la Luna y la Tierra.
“Lo fascinante es que G 203-47 no debería estar rotando tan despacio si se hubiera formado igual que sistemas similares. Esto sugiere que estas binarias han tenido historias evolutivas muy distintas. Algunas atravesaron interacciones violentas y prolongadas al principio, que las dejaron acopladas por marea. Otras, como G 203-47, vivieron encuentros más suaves y breves que las dejaron en este estado inusual”, detalló el doctor David Wilson, coautor del estudio e investigador en la Universidad de Colorado Boulder.
Las otras tres parejas estelares muestran dinámicas igual de extremas en sus órbitas y temperaturas:
- GJ 207.1 (la estrella fulgurante de Wachmann): a unos 51 años luz, orbita en apenas 14.5 horas y su enana blanca ronda los 6,100 K.
- LHS 1817: a unos 53 años luz, posee la órbita más cerrada con 7.4 horas y alcanza los 6,300 K.
- Wolf 1130: a unos 54 años luz, orbita en 11.9 horas y cuenta con una enana blanca masiva de entre 1.09 y 1.43 masas solares.
El caso de Wolf 1130 demostró la importancia de revisar datos antiguos. Su espectro se obtuvo con el Hubble el 10 de agosto de 2003, pero un análisis fallido en 2018 no halló nada debido a una mala extracción de los archivos públicos. El equipo reprocesó la información cruda para descubrir finalmente la estrella oculta.
Un censo estelar incompleto
Con este descubrimiento, el catálogo de enanas blancas en un radio de 20 pársecs (unos 65 años luz) ascendió a 153 objetos confirmados. Esto representa un aumento del 16% respecto al censo estimado en 2018 con el satélite Gaia. A pesar de la actualización, los investigadores advierten que la lista sigue incompleta y que el vecindario del Sol aún oculta entre 9 y 10 sistemas binarios similares que faltan por descubrir.
El reto principal radica en que los instrumentos actuales tienen un límite de detección térmico insalvable. Las enanas blancas se enfrían lentamente a lo largo de miles de millones de años; si la compañera de G 203-47 estuviera por debajo de los 4,700 K, o la de GJ 207.1 bajara de los 5,500 K, habrían permanecido invisibles para los sensores del Hubble.
La participación de los investigadores radicados en Valparaíso, Felipe Lagos-Vilches y Joaquín A. Barraza-Jorquera, financiados por la ANID chilena, fue clave para este estudio. Barraza-Jorquera recalculó los tiempos de giro convectivo que evidenciaron la anomalía rotacional de G 203-47, lo que ayudó a demostrar que no se encuentra acoplada por marea con su compañera.
La siguiente fase del estudio dependerá de la cuarta entrega de datos de la misión espacial Gaia. Al liberar astrometría detallada de miles de enanas rojas, la comunidad científica podrá usar masivamente este método de bamboleo orbital y confirmar si las 9 o 10 parejas faltantes se ocultan en las coordenadas previstas por los modelos teóricos.
