Estrellas que rejuvenecen

La vida de una estrella transcurre en un equilibrio constante entre la gravedad que tiende a comprimirla, y la presión de radiación que se origina a partir de las reacciones termonucleares que se generan en su interior. Las altas presiones y temperaturas que reinan en el interior de una estrella, son propicias para que se produzca la fusión de núcleos atómicos más ligeros en otros más pesados, con la consiguiente generación de energía. Si observamos la famosa fórmula de Einstein que nos dice que E = mc², se deduce que una pequeña cantidad de masa equivale a una gran cantidad de energía. En las reacciones de fusión de elementos más simples en otros más complejos parte de la masa se transforma en energía, y de ahí el potencial que tienen las estrellas de generar energía. Este es a grandes rasgos, el mecanismo por el cual obtenemos la energía de nuestro Sol, y que hace posible la vida en la Tierra.

Dependiendo de la masa de una estrella, su evolución y por tanto su destino final van a variar. Estrellas muy masivas consumen su combustible con mayor rapidez, por lo cual tienen una vida corta en comparación a la de estrellas menos masivas. Por tanto, conocer la longevidad que tendrá una estrella, así como cuál será su destino final es determinable a partir de la masa de la estrella. En el caso de estrellas muy masivas, por ejemplo, el destino final es la formación de un agujero negro.

No obstante, en sistemas estelares binarios conocer la evolución y destino final de cada uno de sus componentes se vuelven más difíciles de determinar, interviniendo otros factores además de la masa de sus respectivas estrellas.

La Paradoja de Algol

Algol es un sistema binario (1) compuesto por una estrella más masiva denominada Algol A (3,59 masas solares) de tipo espectral B8 y otra menos masiva denominada Algol B (0,79 masas solares) de tipo espectral K0, separadas por una distancia de 0,062 UA. A pesar de que ambas estrellas tienen una edad similar debido a que se formaron a partir del polvo y la materia interestelar embrionaria de la misma nebulosa, la más masiva Algol A aún se encuentra en una fase más temprana de la evolución estelar que la componente Algol B. Sin embargo, al tener Algol A una mayor masa, esta debería de haber evolucionado más rápidamente y encontrarse en una fase más tardía de su evolución.

La paradoja se resuelve teniendo en cuenta la influencia gravitatoria entre ambas estrellas. Algol B inicialmente era la estrella más masiva, de manera que evolucionó más rápido y llegó a una etapa de su evolución en la que se expandió, convirtiéndose en una gigante roja y alcanzando sus capas exteriores lo que se denomina el lóbulo de Roche, a partir del cual la estrella compañera ejercía influencia gravitatoria. Se inició por tanto una transferencia de materia desde Algol B hasta la que en aquel momento era la estrella menos masiva del sistema binario Algol A, y convirtiéndose finalmente esta en la más masiva de las dos.

 

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Lóbulos de Roche que se originan como consecuencia de la gravedad de las dos estrellas. Fuente: © Swinburne University of Technology

 

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Transferencia de materia de la estrella más masiva a la menos masiva a través de la formación de un disco de acreción. Fuente: © Swinburne University of Technology.

 

Estrellas rezagadas azules

Los astrónomos se han visto desconcertados durante mucho tiempo al encontrar estrellas que tienen una edad más joven que la del resto de las componentes del cúmulo estelar al que pertenecen, cuando todas ellas deberían de tener una edad similar. A estas estrellas se las denomina estrellas rezagadas azules o blue straggler stars.

En determinados sistemas estelares binarios las componentes se encuentran muy próximas entre sí, lo que provoca que a medida que evolucionan las estrellas, se produzca una transferencia de materia hacia una de las componentes. La estrella receptora se ve provista de más hidrógeno para ser utilizado como combustible nuclear, lo que implica un rejuvenecimiento de la estrella y la formación final de una estrella más masiva, más caliente y más azul, constituyéndose en una estrella rezagada azul. Así mismo, también puede llegar a formarse una estrella rezagada azul cuando existe una gran proximidad entre las componentes de un sistema binario (2), de manera que ambas estrellas en su evolución estelar pueden rebasar sus lóbulos de Roche y llegar a fusionarse en una única estrella.

 

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Nacimiento de una estrella azul rezagada mediante la transferencia de materia procedente de una estrella gigante roja en un sistema estelar binario. Fuente: © (NASA/ESA, A. Feild [STScI])

Ejemplos de estrellas rezagadas azules los tenemos en algunos cúmulos globulares, como por ejemplo el cúmulo globular 47 Tucanae. Los cúmulos globulares son sistemas estelares densos y de forma esférica, compuestos por estrellas de edad avanzada.

 

47 Tucanae (NGC 104) es un cúmulo globular en el que se han encontrado estrellas rezagadas azules. Fuente: ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey.

 

(1) Algol es una de las variables eclipsante mejor conocidas y la primera de este tipo en ser descubierta. El sistema está compuesto por una tercera componente más alejada (2,69 UA) del sistema principal denominada Algol C.

(2) Cuando las componentes del sistema estelar binario están muy próximas entre sí, a este se le denomina sistema binario de contacto.

 

 

 

 

 

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