Aparentemente, no todas las supernovas funcionan. Y cuando fallan, dejan un remanente a medio masticar, todavía ardiendo por el calor sobrante pero por lo demás sin vida: una estrella zombi. 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 los estudios futuros puedan rastrearlos.
Una oportunidad fallida
Las estrellas mueren (como en, en realidad mueren por completo) en una variedad de magníficas formas. Una forma en particular es especialmente desgarradora. Cuando dos estrellas nacen juntas, una del par será naturalmente un poco más grande que la otra, debido a una completa probabilidad aleatoria. Las estrellas más grandes fusionan hidrógeno a un ritmo mayor, por lo que atraviesan sus ciclos de vida más rápido: secuencia principal de quema de hidrógeno, gigante roja en globo, furiosa quema de helio, hermosa nebulosa planetaria y jubilación enana blanca .
El compañero de la estrella más grande observa cómo se desarrolla todo este proceso antes de seguir los pasos de su hermano estelar. Pero en el momento en que la segunda estrella más pequeña se hincha al escenario de gigante roja, a veces la situación sale peligrosamente mal. Al orbitar la enana blanca ahora humeante que alguna vez fue una estrella en toda regla, el material de la compañera puede derramarse sobre la superficie, creando una atmósfera espesa de helio.
La enana blanca existe en el borde de un cuchillo cuántico, sostenida por una fuerza conocida como presión de degeneración . Lo único que evita que siga colapsando es su baja masa. Un poco más y la balanza se inclinará desfavorablemente ... que es exactamente lo que sucede cuando succiona material de un compañero sobre su superficie. 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 descontrolada, liberando toda esa energía potencial reprimida en una sola explosión furiosa.
Excepto cuando no es así.
Por razones que los astrónomos no comprenden completamente, no todas las explosiones provocadas resultan en un gran revuelo. Quizás el frente de llamas envolvente en las fases iniciales no consume por completo a la enana blanca. Quizás se acumule suficiente material para que suceda algo interesante, pero nada más. Quizás los campos magnéticos fuertes desvían energías en el último minuto.
No importa el método, sin embargo, no se desatan las energías suficientes para destrozar por completo a la enana blanca, dejando algo que debería haber muerto: un zombi.
(Des) vida de un zombi
Estas estrellas zombies llevan vidas peculiares ... o mejor dicho, no vidas. Están ardiendo, todavía doloridos por el abucheo de casi supernova que sufrieron. No es una gran sorpresa dadas las energías supremas desatadas incluso durante un intento fallido de detonación. Además, son bastante pequeños, perdiendo la mayor parte de su masa en el estallido violento, dejando atrás una grupa que va desde la masa del sol hasta solo una décima parte de ella.
Ilustración de una masa enana blanca que acrecienta al desnudar a su compañero no degenerado. Crédito: ESO / Kornmesser
Sin embargo, con el tiempo, se enfrían. Después de que haya pasado suficiente tiempo (exactamente cuánto tiempo depende de su masa, pero típicamente son unos pocos millones de años) se ven indistinguibles de una típica enana blanca. Y a menos que quede un compañero en órbita que permita la estimación de la masa, los zombis se ven… normales.
Entonces, ¿cómo elegirlos?
Un juego de herramientas de cazador
La imagen del Hubble que muestra la estrella enana blanca Stein 2051B y la estrella más pequeña debajo parecen ser vecinas cercanas. Crédito: NASA / ESA / K. Sahu (STScI)
Es difícil detectar las supernovas fallidas que conducen a las estrellas zombies, conocidas con el término de Tipo 1ax, ya que son mucho menos luminosas que sus primos completamente explosivos (por obvias razones). Solo fueron vistos por primera vez en 2002 (en la típica vena astronómica de 'oye, esa cosa se ve rara') y desde entonces solo hemos recopilado alrededor de 50 ejemplos. Según los escasos datos que tenemos, entre el 5 y el 30% de todas las supernovas de Tipo 1a (del tipo en el que una enana blanca detona al atiborrarse de la atmósfera de un compañero) conducen a una estrella zombi.
En casos raros, entonces, podemos fotografiar el antes y el después y ver el nacimiento de un zombi. Pero, ¿hay alguna forma de encontrar las estrellas zombies ellos mismos, mucho después de su salvaje formación?
Curiosamente, sí.
La clave es una combinación de su calor inicial y su mezcla de elementos pesados. Normalmente, una enana blanca será casi en su totalidad carbono y oxígeno. Pero durante el evento de detonación, esos elementos se fusionan con cosas mucho más pesadas.
Inicialmente, esos elementos pesados simplemente flotarán alrededor de la mayor parte del zombi, junto con todo el carbono y el oxígeno no fundidos, y toda la radiación que intenta escapar del interior caliente. Pero los diferentes elementos responden a la radiación de diferentes formas. A través de un proceso conocido mágicamente comolevitación radiativa, algunos elementos pueden subir a la superficie, impulsados por la presión constante de la radiación interna.
Una vez en la superficie, alteran sutilmente la huella de luz de la estrella, alterando su espectro. De acuerdo a simulaciones recientes , los elementos del grupo del hierro de hierro, rutenio, osmio y hasio son especialmente prolíficos en las superficies de estos zombis.
Entonces, si miras a una enana blanca, y parece un poco… metálica… para tu gusto, es posible que estés mirando la cara de un zombi.
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