Una enana blanca que completa una rotación completa cada 25 segundos es la enana blanca confirmada que gira más rápido, según un equipo de astrónomos de las universidades de Sheffield y Warwick. Los científicos han establecido el período de giro de la estrella por primera vez, confirmándolo como un ejemplo extremadamente raro de un sistema de hélice magnética: la enana blanca extrae plasma gaseoso de una estrella compañera cercana y lo lanza al espacio a unos 3.000 kilómetros por segundo.
Tal y como se publica hoy en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, es sólo la segunda enana blanca de hélice magnética que se ha identificado en más de 70 años, gracias a una combinación de instrumentos potentes y sensibles que permitieron a los científicos vislumbrar la veloz estrella.
Esta enana blanca tiene el tamaño de la Tierra, pero en lugar de 24 horas de rotación, la estrella invierte 25 segundos en hacer lo mismo que nuestro planeta
El estudio fue realizado por las universidades de Sheffield y Warwick, y financiado por el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología (STFC), parte de UK Research and Innovation y Leverhulme Trust.
Una enana blanca es una estrella que ha quemado todo su combustible, se ha desprendido de sus capas externas, y ahora está experimentando un proceso de encogimiento y enfriamiento que dura millones de años. La estrella que observó el equipo de Sheffield y Warwick, llamada LAMOST J024048.51 + 195226.9, o J0240 + 1952 para abreviar, tiene el tamaño de la Tierra, pero se cree que es al menos 200.000 veces más masiva. Es parte de un sistema estelar binario y su inmensa gravedad extrae material de su estrella compañera más grande en forma de plasma.
En el pasado, este plasma caía sobre el ecuador de la enana blanca a gran velocidad, proporcionando la energía que le ha dado este giro vertiginoso. En contraste, una rotación del planeta Tierra tarda 24 horas, mientras que el equivalente en J0240 + 1952 es de tan sólo 25 segundos. Eso es casi un 20% más rápido que la enana blanca confirmada con la velocidad de giro más comparable, que completa una rotación en poco más de 29 segundos.
Un fuerte campo magnético
Sin embargo, en algún momento de su historia evolutiva, J0240 + 1952 desarrolló un fuerte campo magnético. El campo magnético actúa como una barrera protectora, lo que hace que la mayor parte del plasma que cae se expulse de la enana blanca. El resto fluirá hacia los polos magnéticos de la estrella. Se acumula en puntos brillantes en la superficie de la estrella y, a medida que estos giran dentro y fuera de la vista, provocan pulsaciones en la luz que los astrónomos observan desde la Tierra, que luego utilizan para medir la rotación de toda la estrella.
La autora principal, la Dra. Ingrid Pelisoli, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, asegura que «J0240 + 1952 habrá completado varias rotaciones en el poco tiempo que la gente tarda en leer sobre el tema, es realmente increíble. La rotación es tan rápida que la enana blanca debe tener una masa superior a la media sólo para permanecer unida y no verse destrozada«.
«Está extrayendo material de su estrella compañera debido a su efecto gravitacional”, continúa Pelisoli, “pero a medida que se acerca a la enana blanca, el campo magnético comienza a dominar. Este tipo de gas es altamente conductor y adquiere mucha velocidad en este proceso, lo que lo impulsa lejos de la estrella y hacia el espacio«.
El segundo sistema de hélice magnética hallado
J0240 + 1952 es una de las dos únicas estrellas con este sistema de hélice magnética descubierto en los últimos 70 años. Aunque el material arrojado fuera de la estrella se observó por primera vez en 2020, los astrónomos no habían podido confirmar el giro rápido, que es un ingrediente principal de una hélice magnética, ya que los pulsos son demasiado rápidos y tenues para que otros telescopios los observen.
Para visualizar la estrella a esa velocidad por primera vez, el equipo utilizó el instrumento HiPERCAM altamente sensible, que fue diseñado y construido por un consorcio liderado por la Universidad de Sheffield y financiado por una Beca Avanzada del Consejo Europeo de Investigación. HiPERCAM está montado en el telescopio óptico más grande del mundo, el Gran Telescopio de Canarias (GTC) de 10,4 metros de diámetro en La Palma, para capturar la mayor cantidad de luz posible.
El coautor e investigador principal de HiPERCAM, el profesor Vik Dhillon, de la Universidad de Sheffield, añade que «este descubrimiento sólo fue posible al combinar las capacidades únicas de alta velocidad y longitud de onda múltiple de HiPERCAM con el poder de captación de luz del GTC«.
El coautor, el profesor Tom Marsh, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, insiste que «es sólo la segunda vez que encontramos uno de estos sistemas de hélice magnética, por lo que ahora sabemos que no es una ocurrencia única. Establece que el mecanismo de hélice magnética es una propiedad genérica que opera en estos sistemas binarios, si las circunstancias son las adecuadas«.
«El segundo descubrimiento es casi tan importante como el primero, ya que desarrolla un modelo para el primero, y con el segundo se puede probar si ese modelo funciona. Este último descubrimiento ha demostrado que el modelo funciona realmente bien, predijo que la estrella tenía que estar girando muy rápido, y de hecho lo hace«, concluye Marsh.
Fuente: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
