¿Qué son las estrellas zombis?

Aparentemente no todas las supernovas acaban con el destino esperado… Y cuando “fallan” por decirlo de una manera, dejan atrás un resto medio masticado, aún ardiendo por el calor restante, pero por lo demás sin vida: una estrella zombie. Los astrónomos no están seguros de cuántas de estas criaturas deberían estar muertas acechando en las profundidades interestelares, pero con simulaciones recientes, los científicos están haciendo una lista de sus firmas reveladoras para que las futuras investigaciones puedan rastrearlas.

Las estrellas mueren (como al igual que las personas) en una variedad de formas diferentes. Una forma en particular es especialmente desgarradora. Cuando dos estrellas nacen juntas, lo normal es que una de las dos sea naturalmente un poco más grande que la otra. Las estrellas más grandes fusionan el hidrógeno a un ritmo mayor, por lo que atraviesan sus ciclos de vida más rápidamente: partiendo de la secuencia principal de la estrella, pasando por una gigante roja y terminando por un destino incierto según su tamaño, pero normalmente en forma de enana blanca.

La estrella compañera de la estrella más grande observa cómo se desarrolla todo este proceso antes de seguir finalmente los pasos de su hermano estelar. Pero para el momento en que la segunda estrella, más pequeña, se hincha al escenario de gigante roja, a veces la situación se vuelve peligrosamente mal. Al orbitar a la enana blanca que ahora ardía y que alguna vez fue una estrella en toda regla, el material de la compañera puede derramarse sobre su superficie, construyendo una espesa atmósfera de helio.

La enana blanca existe en el borde de un cuchillo cuántico, soportada por una fuerza conocida como presión de degeneración. Lo único que evita que se colapse aún más es su baja masa. Un poco más y las escalas tendrán una inclinación desfavorable… que es exactamente lo que sucede cuando succiona el material sobre su superficie de una estrella compañera. Una vez que la enana blanca alcanza un cierto umbral crítico, el carbono y el oxígeno de su cuerpo comienzan a fusionarse en una secuencia de detonación fuera de control, liberando toda esa energía potencial acumulada en una sola explosión furiosa.

Excepto cuando no lo hace…

Por razones que los astrónomos no entienden completamente, no todas las explosiones provocadas dan como resultado un gran impacto. Quizás el frente envolvente de la llama en las fases iniciales no consume completamente la enana blanca. Quizás se acumule suficiente material para que suceda algo interesante, pero no más. Quizás los fuertes campos magnéticos desvíen las energías en el último minuto.

No importa el método, sin embargo, no se liberan las energías suficientes para destrozar completamente a la enana blanca, dejando algo que debería haber muerto: un zombie.

Estas estrellas zombies llevan vidas peculiares … o más bien, no-vidas. Están ardiendo, todavía afectadas por el intento de supernova que tuvieron. No es una gran sorpresa, dadas las energías supremas desatadas incluso durante un intento abortado de detonación. Además, son bastante pequeñas, perdiendo la mayor parte de su masa en el estallido violento, quedándose en una masa que va desde la masa del sol hasta una décima parte de eso.

Con el tiempo, sin embargo, se enfrían. Después de que haya pasado suficiente tiempo (exactamente cuánto tiempo depende de su masa, pero típicamente son unos pocos millones de años), parecen indistinguibles de una enana blanca típica. Y a menos que permanezca un compañero en órbita, que permita la estimación de la masa, los zombies lucen … normales.

Es difícil detectar las supernovas fallidas que forman a las estrellas zombis, conocidas por el término “Tipo 1ax”, ya que son mucho menos luminosas que sus primos completamente explosivos (por razones obvias). Solo fueron vistas por primera vez en 2002 y desde entonces solo hemos recopilado unos 50 ejemplos. Basándonos en los escasos datos que tenemos, entre el 5 y el 30% de todas las supernovas del Tipo 1a (el tipo en el que una enana blanca detona al amontonarse en la atmósfera de un compañero) conduce a una estrella zombie.

En casos raros, entonces, podemos fotografiar el antes y el después y capturar el nacimiento de un zombie. Pero, ¿hay alguna forma de encontrar las estrellas zombies, mucho después de su formación salvaje?

Curiosamente, sí.

La clave es una combinación de su calor inicial y su mezcla de elementos pesados. Normalmente, una enana blanca será casi completamente de carbono y oxígeno. Pero durante el evento de “detonación”, esos elementos se fusionan con elementos mucho más pesados.

Inicialmente, esos elementos pesados simplemente flotarán alrededor de la mayor parte del zombi, junto con todo el carbono y oxígeno no fusionados, y toda la radiación que intenta escapar del interior caliente. Pero diferentes elementos responden a la radiación de diferentes maneras. A través de un proceso conocido mágicamente como levitación radiativa, algunos elementos pueden llegar a la superficie, impulsados por la presión constante de la radiación interna.

Una vez en la superficie, alteran sutilmente la huella dactilar de la estrella, alterando el espectro. Según simulaciones recientes, los elementos del grupo de hierro, rutenio, osmio y hassio son especialmente prolíficos en la superficie de estos zombies.

Entonces, si miras a una enana blanca, y tuviera una composición un poco… metálica… seguro que lo que estaríamos viendo sería una estrella zombi.

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