/La estrella HV 2112 sería el primer objeto Thorne-Żytkow detectado

La estrella HV 2112 sería el primer objeto Thorne-Żytkow detectado

Un equipo internacional de astrónomos confirmó la detección de la primera integrante de una clase de estrellas exóticas, cuya existencia fue considerada puramente teórica durante las últimas cuatro décadas.

En 1975, el físico Kip Thorne y la astrónoma Anna Żytkow propusieron la existencia de una nueva clase de estrellas híbridas, en las cuales una estrella de tipo espectral O (es decir, una gigante o supergigante roja) tendría por núcleo una estrella de neutrones compacta. Desde entonces, varias estrellas fueron consideradas posibles candidatos de este tipo de astros, denominados Objetos Thorne-Żytkow (TZO, por su sigla en inglés), pero ninguno había sido confirmado hasta ahora.

La teoría más aceptada sobre la formación de los TZO involucra la existencia previa de dos estrellas masivas conformando un sistema binario: una gigante o supergigante roja, y una estrella de neutrones generada por la explosión de la estrella restante en una supernova. Si bien no se conoce el mecanismo exacto, los astrónomos creen que durante la interacción evolutiva de ambas estrellas, la supergigante roja, con una masa de 10 a 15 veces superior a la del Sol, termina atrayendo y tragándose a la estrella de neutrones, que al ser muchísimo más densa y compacta no pierde su integridad estructural, y cae en una trayectoria en espiral a través del interior de la supergigante roja hasta llegar a su núcleo.

Diagrama de la estructura interna de un objeto Thorne-Żytkow. Créditos de la imagen del encabezado: Digital Sky Survey/Center de Données astronomiques de Strasbourg/Astronomía Online.
Diagrama de la estructura interna de un objeto Thorne-Żytkow. Créditos de la imagen del encabezado: Digital Sky Survey/Center de Données astronomiques de Strasbourg/Astronomía Online.

Durante el año 2011, los astrónomos Emily Levesque, Philip Massey y Nidia Morrell se unieron a Żytkow para realizar una campaña de observación y detección de potenciales TZO, usando el telescopio de 6,5 metros de diámetro del Observatorio Las Campanas, en Chile, para observar el espectro de 24 supergigantes rojas en nuestra Vía Láctea, y extendiendo luego la búsqueda a 16 estrellas de ese tipo en la Gran Nube de Magallanes y otras 22 en la Pequeña Nube de Magallanes.

Superficialmente, los TZO tienen la apariencia de una estrella supergigante roja normal, como Betelgeuse en la constelación de Orión, o Antares en la constelación de Scorpius. Sin embargo, mientras las supergigantes rojas generan energía a través de los procesos de fusión nuclear en su interior, los TZO lo hacen mediante la actividad inusual de la estrella de neutrones alojada en su núcleo.

Se trata de un modelo completamente diferente, pero virtualmente indistinguible a través de su observación directa, a excepción de un detalle no menor: los procesos de una supergigante roja normal suelen crear numerosos elementos pesados, pero las predicciones teóricas indican que la observación espectroscópica de los objetos Thorne-Żytkow debería mostrar una abundancia inusual de litio, rubidio y molibdeno. Por eso, cuando los astrónomos observaron por primera vez el espectro de HV 2112, una estrella a 200.000 años luz de distancia en la Pequeña Nube de Magallanes, se sorprendieron por sus características inusuales. Su análisis detallado terminó de confirmar un exceso en la cantidad de los elementos pesados indicadores de un TZO.

“Estoy extremadamente feliz de que haya comenzado a surgir la confirmación observacional de nuestra predicción teórica”, dijo Żytkow. “Desde que Kip Thorne y yo propusimos nuestros modelos de estrellas con núcleos de neutrones, nadie pudo refutar nuestro trabajo. Si la teoría es sólida, la confirmación experimental termina apareciendo tarde o temprano. Era cuestión de identificar un grupo prometedor de estrellas, conseguir tiempo observación en un telescopio y proceder con el proyecto”.

Aparentemente, HV 2112 muestra también algunas características químicas que no se ajustan exactamente a los modelos teóricos existentes. “Podríamos, por supuesto, estar equivocados. Hay algunas inconsistencias menores entre ciertos detalles que encontramos y lo que la teoría predice”, concede Massey. “Sin embargo, las predicciones teóricas son bastante antiguas, y ha habido una gran cantidad de mejoras desde entonces. Esperemos que nuestro descubrimiento estimule un trabajo adicional del lado teórico a partir de ahora”.

Fuentes consultadas: Universidad de Colorado | arXiv.org

Periodista y divulgador científico nacido en Argentina. Amante de la astronomía, fundó Astronomía Online y es su editor desde el año 2002.