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Nacimiento y muerte de las estrellas

25 de Enero de 2016

El agua parece jugar un papel importante en el nacimiento de algunas estrellas, pero ¿y en su muerte? 

La muerte de las estrellas (o, más bien, el final de la combustión de hidrógeno en helio que tiene lugar en sus núcleos) va a depender directamente de la masa de la estrella. Las estrellas más masivas (con ocho veces o más la masa de nuestro Sol) acabarán colapsando sobre sí mismas y estallando como supernovas, esparciendo al medio su material. Cuando esto ocurre, su luminosidad es tan potente que puede llegar incluso a eclipsar la luminosidad de la galaxia entera en la que se encuentre.

En cuanto a las estrellas más parecidas a nuestro Sol, cuando el proceso de combustión del núcleo se hace insostenible, la estrella empieza a hincharse y a desprenderse del material que la compone por capas, como en oleadas, despidiéndose lentamente de todo aquello que antes la formaba. Puede llegar a alcanzar un radio de cien millones de kilómetros, pasando por una fase denominada de “gigante roja”. 

Este proceso de pérdida de materia consta de varias etapas que pueden durar miles de años y la última de estas fases es conocida como “nebulosa planetaria”, preciosas y caprichosas formas, cargadas de gas y polvo, que guardan en el centro una “perla”, los restos del corazón de lo que fue la estrella, ahora llamada “enana blanca”. 

Pero, ¿en qué momento pasa de ser una gigante roja a ser una nebulosa planetaria con una enana blanca en su centro?

Es difícil diferenciar con exactitud cuándo termina una etapa y empieza otra, y para ser precisos en los trabajos de investigación necesitamos estudiar muchas estrellas en momentos diferentes de sus vidas para hacernos una idea de todo el proceso. Por eso, la estrella de la que hablamos hoy es especial: IRAS 15103-5754.

El año 2015 un equipo, con participación española,  dio a conocer los resultados de un estudio en el que se analizaron datos de 16 objetos conocidos como “fuentes de agua”. En realidad se trata de estrellas evolucionadas que se encuentran precisamente en esa fase entre gigante roja y nebulosa planetaria. Y se llaman “fuentes de agua” porque se ha detectado emisión máser de agua, es decir, unos chorros de material que emiten una radiación muy potente producida por las moléculas de vapor de agua. ¿Y por qué es IRAS 15103-5754 especial? Porque dentro de ese grupo de 16 “fuentes de agua”, destaca por la velocidad de sus chorros, lo que nos indica que la hemos captado justo en el momento de transición. 

Deducimos que es así porque cuando una gigante roja pasa a convertirse en nebulosa planetaria, las moléculas de agua tienden a disociarse, por lo que ya no quedarían señales de agua tan intensas como las que se captan en IRAS 15103-5754, que eyecta el vapor de agua a cientos de kilómetros por segundo.

Dos formas de muerte estelar

Pero eso no es todo: este objeto ha sorprendido más allá de todo pronóstico. ¿Recuerdan que decíamos que había dos formas de muerte estelar? Una plácida y otra explosiva, dependiendo de la masa de la estrella. Pues IRAS 15103-5754 ha roto esos esquemas, ya que la velocidad alcanzada por este máser de agua solo puede deberse a un proceso explosivo. ¿Podría esto darnos las claves para comprender por qué tienen tantas y tan variadas formas las nebulosas planetarias? ¿Cómo es posible que, si mueren de forma tranquila, sean tan distintas unas de otras?

La explicación podría ser esa intensa pero brevísima explosión que se encargaría de romper la simetría de las capas liberadas por la gigante roja. Pero sólo sería una de las posibles explicaciones, ya que aquí entran en juego las estrellas compañeras. En el universo es muy común que las estrellas se encuentren de dos en dos (también se encuentran grupos de tres, cuatro, y más estrellas enlazadas gravitatoriamente de alguna manera). 

Hay interesantes estudios que, para explicar las caprichosas formas que adoptan algunas nebulosas planetarias, han profundizado en los efectos que una estrella compañera puede tener en la muerte de su pareja. Aunque esa es otra historia de la que hablaremos más adelante.

Por el momento sabemos que hay estrellas parecidas a nuestro Sol que, en su canto del cisne, pueden, no sólo crecer en tamaño y expulsar sus capas al exterior, sino que también son capaces de perturbar su entorno con una tremenda explosión precedida de la vigorosa emisión de vapor de agua.

 

Imagen de la Nebulosa del Anillo. Crédito: The Hubble Heritage Team (AURA/STScI/NASA)

ACERCA DEL AUTOR

Natalia Zelman

Divulgadora científica

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