Olvídese de los arqueólogos y sus civilizaciones perdidas, o los paleontólogos con sus fósiles: la astrofísica Heloise Stevance estudia el pasado en una escala completamente diferente. Cuando los astrónomos vislumbran una señal inusual en el cielo, tal vez la luz de una estrella que explota, Stevance toma esa señal y retrocede el reloj miles de millones de años. Trabajando en la Universidad de Auckland en Nueva Zelanda, rastrea las vidas pasadas de estrellas muertas y moribundas, un proceso que ella llama genealogía estelar. “Hay mucho drama en la vida de las estrellas”, dice.
El 17 de agosto de 2017, los astrofísicos presenciaron los núcleos remanentes de dos estrellas muertas, conocidas como estrellas de neutrones, chocando entre sí en una galaxia distante. Conocido como una fusión de estrellas de neutrones, detectaron este evento a través de ondas en el espacio-tiempo, conocidas como ondas gravitacionales, y la luz producida por la explosión resultante. Esto marcó la primera y única vez que los científicos vieron un evento de este tipo utilizando ondas gravitacionales. A partir de esas señales, dedujeron que las estrellas de neutrones tenían entre 1,1 y 1,6 veces la masa del Sol. También descubrieron que tales colisiones crean algunos de los elementos naturales más pesados que se encuentran en el universo, como el oro y el platino. Pero en general, las señales presentaron más acertijos que respuestas.
Los investigadores no saben qué tan comunes son estas fusiones y no pueden decir si son responsables de crear todos los elementos pesados del universo, o solo una fracción. Pero si los astrofísicos pudieran observar más de estas fusiones, podrían responder estas e incluso preguntas más profundas, como la edad del universo. Aquí es donde la genealogía estelar puede ayudar.
En un estudio publicado en enero en Naturaleza Astronomía, Stevance y sus colegas utilizaron observaciones de la colisión para profundizar en el pasado de las estrellas de neutrones. Infieren detalles sobre los miles de millones de años anteriores a la colisión, cuando los dos objetos aún fusionaban hidrógeno en sus núcleos como dos estrellas regulares, orbitando entre sí como una unidad conocida como sistema estelar binario. Al comprender estas estrellas binarias y su evolución con más detalle, su equipo se esfuerza por descubrir cómo buscar de manera más sistemática y, por lo tanto, comprender estos eventos de fusión.
Según el análisis de Stevance y su equipo, las dos estrellas de neutrones en la colisión eran, respectivamente, los restos de una estrella de 13 a 24 veces la masa del Sol y otra estrella de 10 a 12 veces la masa del Sol. Ambas comenzaron a brillar hace entre 5 y 12 500 millones de años, y en ese momento, solo el 1 por ciento de la composición de las estrellas consistía en elementos más pesados que el hidrógeno y el helio.
El trabajo también describe las interacciones entre las dos estrellas antes de que quemaran su combustible para convertirse en estrellas de neutrones. Comenzaron a decenas de millones de kilómetros de distancia, lo que suena lejano pero en realidad está muy por debajo de la distancia entre la Tierra y el Sol. El exterior de cada estrella estaba rodeado de gas conocido como envoltura estelar. Stevance y los modelos de su equipo determinaron que durante la vida de las estrellas, la envoltura de una estrella envolvió a la otra, es decir, sus gases exteriores se fusionaron para convertirse en una sola envoltura compartida, al menos dos veces.
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