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Los astrónomos han descubierto una estrella enana blanca que tiene dos caras, una de ellas compuesta de hidrógeno y la otra de helio, según publican en la revista 'Nature'.
"La superficie de la enana blanca cambia completamente de un lado al otro --explica Ilaria Caiazzo, becaria postdoctoral en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) en Estados Unidos, que dirige un nuevo estudio sobre estos hallazgos--. Cuando muestro las observaciones a la gente, se quedan alucinados".
Las enanas blancas son los restos hirvientes de estrellas que una vez fueron como nuestro Sol. A medida que envejecen, las estrellas se hinchan y se convierten en gigantes rojas; finalmente, su material esponjoso exterior se desprende y sus núcleos se contraen y se convierten en enanas blancas densas y ardientes. Nuestro Sol se convertirá en una enana blanca dentro de unos 5.000 millones de años.
La nueva enana blanca, apodada Jano por el dios romano de la transición, fue descubierta inicialmente por el Zwicky Transient Facility (ZTF), un instrumento que escanea el cielo cada noche desde el Observatorio Palomar de Caltech, cerca de San Diego. Caiazzo había estado buscando enanas blancas altamente magnetizadas, como el objeto conocido como ZTF J1901+1458, que ella y su equipo encontraron anteriormente utilizando ZTF. Un objeto candidato destacaba por sus rápidos cambios de brillo, por lo que Caiazzo decidió investigar más a fondo con el instrumento CHIMERA en Palomar, así como con HiPERCAM en el Gran Telescopio Canarias, en las Islas Canarias españolas. Estos datos confirmaron que Jano gira sobre su eje cada 15 minutos.
Observaciones posteriores realizadas con el Observatorio W. M. Keck en la cima de Maunakea, en Hawai, revelaron la espectacular naturaleza de doble cara de la enana blanca. El equipo utilizó un instrumento llamado espectrómetro para distribuir la luz de la enana blanca en un arco iris de longitudes de onda que contienen huellas químicas. Los datos revelaron la presencia de hidrógeno cuando uno de los lados del objeto estaba a la vista (sin signos de helio), y sólo de helio cuando el otro lado aparecía a la vista.
El equipo reconoce estar desconcertado respecto a esta enana blanca flotando sola en el espacio con caras tan drásticamente distintas, pero ha elaborado algunas teorías posibles. Una de ellas es que es posible que estemos presenciando cómo Jano atraviesa una rara fase de evolución de la enana blanca. "No todas, pero algunas enanas blancas pasan de tener una superficie en la que predomina el hidrógeno a otra en la que predomina el helio --explica Caiazzo--. Es posible que hayamos sorprendido a una de estas enanas blancas en el acto".
Cuando se forman las enanas blancas, sus elementos más pesados se hunden en el núcleo y los más ligeros --el hidrógeno es el más ligero de todos-- flotan hacia la superficie. Pero con el tiempo, a medida que las enanas blancas se enfrían, los materiales se mezclan. En algunos casos, el hidrógeno se mezcla en el interior y se diluye de tal forma que el helio se vuelve más predominante. Jano puede encarnar esta fase de transición, pero la pregunta que se plantean es por qué la transición se produce de forma tan inconexa, con un lado evolucionando antes que el otro. La respuesta, según el equipo científico, podría estar en los campos magnéticos.
"Los campos magnéticos alrededor de los cuerpos cósmicos tienden a ser asimétricos, o más fuertes en un lado -indica--. Los campos magnéticos pueden impedir la mezcla de materiales. Así que, si el campo magnético es más fuerte en un lado, entonces ese lado tendría menos mezcla y, por tanto, más hidrógeno".
Otra teoría propuesta por el equipo para explicar las dos caras también depende de los campos magnéticos. Pero en este escenario, se cree que los campos cambian la presión y la densidad de los gases atmosféricos.
Los campos magnéticos podrían reducir la presión de los gases en la atmósfera, lo que permitiría la formación de un "océano" de hidrógeno donde los campos magnéticos son más intensos --explica James Fuller, coautor del estudio y profesor de astrofísica teórica en Caltech--. No sabemos cuál de estas teorías es correcta, pero no se nos ocurre otra forma de explicar los lados asimétricos sin campos magnéticos".
Para ayudar a resolver el misterio, el equipo espera encontrar más enanas blancas similares a Jano con el sondeo del cielo de ZTF. "ZTF es muy bueno encontrando objetos extraños", afirma Caiazzo. Estudios futuros, como los que llevará a cabo el Observatorio Vera C. Rubin en Chile, deberían facilitar aún más la búsqueda de enanas blancas variables.
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