Una estrella enana blanca se crea al final de la vida de una estrella masiva, con una masa inferior a ocho veces la masa del Sol. En los últimos momentos de su evolución, la estrella expulsa sus capas externas y esparce por el espacio circundante una nube de partículas de polvo y gas. Vista desde la Tierra el conjunto ofrece una imagen que, por su apariencia, en los primeros tiempos de la astronomía moderna se le dio el nombre de “nebulosa planetaria”. Cuando las observaciones mejoraron, los astrónomos descubrieron que aquellos objetos nada tienen que ver con los planetas en formación porque en el interior de esas nubes existe siempre un estrella pequeña y brillante, una enana blanca. Se dice que es enana por ser muy pequeña en tamaño, aunque no en masa, porque en un volumen semejante al de la Tierra encierra tanta masa como el Sol.

Un equipo de científicos, entre los que figura nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos, Antonio Claret, ha podido observar un sistema formado por dos enanas blancas que giran vertiginosamente una alrededor de la otra. El sistema se conoce como PTF J053332.05+020911.6 y está situado a 7.500 años luz de la Tierra. La estrella menor del conjunto (PTF J0533+0209B) es una enana blanca con 0,17 veces la masa del Sol cuya atmósfera está compuesta principalmente de helio con trazas de hidrógeno. La luz procedente del conjunto muestra tan solo uno de los componentes pero trae información que ha permitido calcular que la estrella de menor masa está deformada por efecto de las fuerzas de marea. El conjunto emplea tan sólo 20 minutos en dar una vuelta completa alrededor del centro de masas y, en cada vuelta, pierde una parte de su energía en forma de ondas gravitacionales que, una energía gravitatoria que se expande por el espacio y, según se dice en el artículo, podría ser detectada con el futuro detector LISA (Laser Interferometer Space Antenna).

El sistema sigue una órbita espiral que, poco a poco, va acercando a las estrellas augurando que en un futuro no muy lejano terminarán fusionándose en medio de un cataclismo de grandes dimensiones. La pérdida de energía del conjunto se emplea en la generación de ondas gravitacionales . Se ha calculado que cada año, el periodo de revolución se reduce en 0,0001 segundos, una cantidad que puede parecernos pequeña pero que no lo es en términos astrofísicos. Este dato, unido a otros conocidos sobre la velocidad radial, la composición atmosférica y las fuerzas de marea, proporcionan una información fundamental para su estudio y detección de sus ondas gravitacionales con LISA.

Antonio Claret comenta durante la entrevista cómo su trabajo ha proporcionado a muchos otros investigadores observacionales las bases teóricas que apoyan y explican los fenómenos observados. Uno de esos trabajos ha ganado ahora actualidad porque fue realizado con Michael Mayor y Didier Queloz, dos de los galardonados con el Premio Nobel de Física de 2019 por el descubrimiento del primer exoplaneta que orbita alrededor de una estrella de tipo solar.

Os invito a escuchar a Antonio Claret, Astrofísico teórico del Instituto de Astrofísica de Andalucía del CSIC, y colaborador de CienciaEs en Granada.

Referencias:
K. B. Burdge et al. Orbital Decay in a 20 Minute Orbital Period Detached Binary with a Hydrogen Poor Low Mass White Dwarf. The Astrophysical Journal Letters, ApJL 886 L12 (2019). DOI: 10.3847/2041-8213/ab53e5

Se observa el acercamiento de las estrellas de un sistema binario debido a la emisión de ondas gravitatorias

The Rossiter-McLaughlin effect of CoRoT-3b and HD 189733b ,A. H. M. J. Triaud, D. Queloz, F. Bouchy, C. Moutou, A. C. Cameron, A. Claret, P. Barge, W. Benz,M. Deleuil, T. Guillot, G. Hébrard, A. Lecavelier des Étangs, C. Lovis, M. Mayor, F. Pepe, and S. Udry. Astronomy and Astrophysics. Volume 506, Number 1, October IV 2009