Un equipo internacional de astrofísicos de EEUU, Canadá y Reino Unido confirmó la hipótesis de que los núcleos de las enanas blancas -en lo que se convertirá el Sol en 6-7 mil millones de años- están experimentando la cristalización de iones de carbono y oxígeno. Estos procesos liberan una gran cantidad de calor del núcleo, lo que finalmente ralentiza el proceso de enfriamiento de la estrella. El artículo fue publicado en Nature.

La enana blanca es la última etapa de la vida de las estrellas pertenecientes a la clase de estrellas de secuencia principal (a las cuales, entre otras cosas, también pertenece el Sol). Una de sus características es la enorme densidad de materia en el núcleo (hasta 10 millones de gramos por centímetro cúbico), debido a la cual se destruyen las capas de electrones de los átomos. No obstante, a pesar de la alta densidad, la materia del núcleo de una enana blanca se comporta como líquido.

Hace medio siglo, los científicos calcularon que cuando el núcleo alcanza los 10 millones de Kelvin, comienza el proceso de cristalización de la materia, como cuando el agua se convierte en hielo. Como resultado de este proceso, se libera una gran cantidad de calor, lo que ralentiza significativamente el proceso de enfriamiento de una estrella y puede prolongar su vida útil en varios miles de millones de años. Además, la edad de inicio de este proceso depende principalmente de la masa: las enanas blancas más pesadas se cristalizan antes. Sin embargo, hasta hace poco, los astrofísicos carecían de datos para confirmar estos cálculos teóricos, ya que el estudio de las enanas blancas es difícil debido a su pequeño tamaño y baja luminosidad.

Los investigadores analizaron datos del telescopio Gaia de la Agencia Espacial Europea. En total, para estudiar el proceso de cristalización, los científicos seleccionaron y estudiaron más de 15.000 enanas blancas a una distancia de no más de 326 años luz de la Tierra. Después de procesar todos los resultados, los científicos han construido un diagrama de Hertzsprung-Russell, que muestra la relación entre la magnitud absoluta, la luminosidad, la clase espectral y la temperatura de la superficie de la estrella.

El diagrama obtenido ayudó a revelar la secuencia según la cual los objetos con una magnitud estelar absoluta pequeña se caracterizan por una falta de correspondencia entre la edad y el grado de enfriamiento. Dicho diagrama, tal como predice la astrofísica, se explica por un modelo en el que la cristalización de la materia en el núcleo conduce a la liberación de una gran cantidad de calor y una fuerte desaceleración en el proceso de enfriamiento de la estrella.

“Todas las enanas blancas se cristalizan en algún momento de su evolución, pero las enanas blancas más masivas pasan por el proceso antes. Esto significa que miles de millones de enanas blancas en nuestra galaxia son esencialmente esferas cristalinas grandes. El sol se convertirá en una enana cristalina después de unos 10.000 millones de años”, señala el líder del estudio Pier-Emmanuel Tremblay de la Universidad de Warwick (Reino Unido).

Este descubrimiento condujo no solo a una nueva comprensión de la evolución de las estrellas y del comportamiento de la materia con una gran densidad, sino también a la revisión de los datos sobre la edad de muchos objetos espaciales.

Fuente: nmas1.org