Estrellas enanas blancas en el cúmulo abierto NGC 6791. Fuente: HST, ACS, y Conicet.En la revista Nature del 13 de mayo pasado fue publicado el estudio Nuevo modelo para medir la edad de las estrellas, basado en las enanas blancas. El mismo fue realizado por científicos de varios países, entre ellos tres investigadores del Conicet; ellos son Leandro Gabriel Althaus, Alejandro Córsico y Rene Rohrmann. Este es el texto del artículo que el Conicet ha colocado en su website sobre esta novedad.
Los doctores Leandro Althaus y Alejandro Córsico en los jardines del Observatorio de La Plata, provincia de Buenos Aires. Foto: Guillermo E. Sierra.El equipo logró desarrollar un preciso modelo para calcular la edad de las estrellas. Comenzaron determinando la edad de las enanas blancas de un cúmulo cercano a nuestra galaxia pero sus resultados podrán aplicarse para determinar de manera precisa la edad de diversas poblaciones estelares.
El cúmulo NGC 6791 está formado por tres mil estrellas, todas relacionadas entre sí. Es uno de los más cercanos a la Tierra y, por eso, es bien conocido por los astrónomos. Sin embargo, la fecha de su nacimiento era un enigma para los científicos.
Según el modelo de análisis que parte de las imágenes tomadas por el telescopio espacial Hubble, la edad de este cúmulo, obtenida a partir de sus estrellas de secuencia principal, es de 8 mil millones de años. Sin embargo, de acuerdo a otro método basado en estudiar la historia de enfriamiento de las enanas blancas, el cúmulo tenía 6 mil millones. ¿Dónde radicaba la diferencia de 2 mil millones de años?
El estudio
Las estrellas enanas blancas representan el estado evolutivo final para la gran mayoría de las estrellas. No poseen fuentes de energía nuclear y brillan a expensas de su energía interna. Su evolución es entonces un lento e inexorable proceso de enfriamiento, lo que las convierte en potenciales herramientas para determinar edades.
Sin embargo, de acuerdo a lo que nos explica el doctor Leandro G. Althaus, “algunos procesos físicos que se suponía que ocurrían al ir enfriándose la estrella no estaban demostrados, por eso las edades que se obtenían mediante este método eran inciertas. La existencia de estos procesos era conocida sobre bases puramente teóricas”.
Este nuevo estudio provee evidencia de la sedimentación de elementos en los núcleos de las enanas blancas frías. Estos núcleos están compuestos, en su mayor parte, por oxígeno y carbono.
Cuando la estrella se va enfriando, el interior se cristaliza, con la consiguiente separación de fase del oxígeno y el carbono. También, durante las etapas previas a la cristalización, el neón 22 se difunde hacia el interior. Estos dos procesos liberan importante energía gravitacional, impactando profundamente los tiempos de enfriamiento de las enanas blancas.
“La redistribución de la composición química en el núcleo de las enanas blancas sería una fuente de energía que calienta la estrella, prolongando su tiempos de enfriamiento”, dice Althaus. Y aclara: “Nuestro trabajo consistió en simular numéricamente el proceso de vida de la enana incluyendo esta fuente de energía extra generada por estos dos procesos de redistribución. De allí salen los 2 mil millones de años de diferencia”.
De esta forma se estaría subsanando la diferencia de edad obtenida por los dos métodos de cálculo anteriores.
Relojes cósmicos
Este descubrimiento tiene consecuencias científicas importantes, ya que confirma que las enanas blancas pueden ser utilizadas como cronómetros fiables e independientes para determinar la edad de muchos sistemas de estrellas y, por lo tanto, sirven para profundizar nuestro conocimiento del universo. Estos conocimientos se podrán aplicar también en otros campos, como la física de los plasmas densos.
El Doctor Leandro Gabriel Althaus es Miembro de la Carrera de Investigador Científico y Tecnológico del Conicet, Instituto de Astrofísica La Plata, Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata, Argentina.
El Doctor Alejandro Córsico es integrante del Grupo de Evolución Estelar y Pulsaciones de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas (UNLP); actualmente es Secretario de Postgrado de la citada Facultad y forma parte de la cátedra de Interiores Estelares.
El Doctor Rene Rohrmann es Investigador Adjunto sin Director CIC, Universidad Nacional de Córdoba (UNC).
Fuente:
Conicet: Enanas blancas: la historia desde adentro, Nuevo modelo para medir la edad de las estrellas
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