Observan las dos estrellas más rápidas de la galaxia

Con velocidades de 1.694 y 2.285 kilómetros por segundo, pulverizan el récord de velocidad radial para cualquier estrella conocida.

Hasta hace poco, los astrónomos apenas conocían una decena de estrellas con trayectorias que les permitieran ‘escapar’ de la fuerza de atracción de nuestra galaxia, todas ellas impulsadas por poderosas explosiones estelares cercanas, especialmente supernovas.

Y ahora, un nuevo estudio capitaneado por el astrónomo Kareem El-Badry, del Centro de Astrofísica Harvard/Smithsonian, ha revelado la existencia de otros seis ‘fugitivos’ previamente desconocidos, dos de los cuales (J1235 y J0927, dos pequeñas enanas blancas) han pulverizado el récord actual de velocidad radial para cualquier estrella conocida, con marcas de 1.694 y 2.285 kilómetros por segundo, respectivamente. Y si bien es cierto que algunas estrellas que orbitan cerca de Sagitario A*, el agujero negro central de nuestra galaxia, lo hacen a velocidades incluso superiores, esos objetos están atrapados en órbitas circulares por la gravedad del agujero negro y nunca podrán seguir una trayectoria que les lleve a abandonar la Vía Láctea.

Las dos nuevas estrellas hiperveloces recién descubiertas, además, ayudarán a explicar cómo se formaron las raras supernovas que les dieron el impulso necesario para vencer la gravedad de la Vía Láctea y salir disparadas hacia el exterior. El-Badry y su equipo, que acaban de comunicar su hallazgo en un artículo publicado en el servidor de prepublicaciones ‘arXiv’, utilizaron para su trabajo datos de la encuesta Gaia, la misión europea que está elaborando un catálogo con la posición, distancia y movimiento de más de mil millones de estrellas de nuestra galaxia.

Tipo 1a, las supernovas más raras

Las supernovas que catapultaron estas estrellas pertenecen a una clase especial conocida como Tipo 1a. Famosas por su utilidad para determinar distancias astronómicas (porque siempre explotan con el mismo brillo), las supernovas de tipo 1a ocurren en sistemas estelares binarios, donde una pequeña y densa enana blanca absorbe y digiere lentamente materia de su compañera a medida que ambos astros se orbitan a lo largo del tiempo.

Pero llega un momento en que la enana blanca ha absorbido tanto material de la otra estrella que sufre, literalmente, una fuerte ‘indigestión’. De hecho, cuando alcanza las 1,4 masas solares (llamada ‘Masa de Chandrasekhar’ en honor al físico teórico indio-estadounidense que la calculó), la estrella ya no puede resistir su propio peso y se hunde sobre sí misma, dando lugar a una explosión masiva.

Doble detonación

Aunque no es una explosión como las demás. De hecho, hay aún cuestiones pendientes con respecto a las supernovas Tipo 1a. En teoría, las binarias de enanas blancas que alcanzan la masa de Chandrasekhar deberían ser más raras de lo que son. Es decir, que se observan más de las que cabría esperar. Lo cual ha llevado a los astrónomos a considerar un método alternativo para provocar una supernova similar: una doble detonación. En este escenario, una enana blanca roba helio del caparazón de su estrella vecina, y el helio detona primero, provocando una onda de choque que luego enciende una segunda detonación, esta vez la del núcleo de carbono de la estrella.

En tales circunstancias, y siempre que la estrella que se ha dado el festín tenga un núcleo de carbono lo suficientemente grande, la enana blanca puede convertirse en supernova sin necesidad de llegar al límite de Chandrasekhar. En este escenario de doble detonación, las simulaciones muestran que los restos de la estrella compañera salen disparados al espacio, con una velocidad similar a la que tenía mientras aún orbitaba a su ahora fallecida pareja. Este proceso permite que el ‘fugitivo’ alcance velocidades vertiginosas a través (y eventualmente fuera) de la Vía Láctea.

«Estas enanas blancas fugitivas -escriben los autores en su artículo- son armas humeantes de detonaciones doblemente degeneradas. Si encuentras una enana blanca que va tan rápido, está garantizado que proviene de algún binario de enana blanca en el que explotó. Simplemente no hay otro canal concebible en el que podamos pensar para hacer que algo vaya tan rápido».

Por supuesto, las supernovas de detonación única también pueden producir estrellas fugitivas, aunque de velocidades más lentas. En esos casos, son los restos de la propia estrella en explosión (y no los de una compañera) los que alcanzan velocidades extremas. Tales eventos se denominan supernovas de tipo 1ax, en los que la explosión no logra destruir completamente la estrella, dejando atrás los veloces restos del núcleo de la enana blanca.

Gracias a trabajos como los de El-Badry y sus colegas, los investigadores pueden usar ahora las diferencias en la velocidad observada para determinar los diferentes orígenes de las estrellas fugitivas y clasificarlas en consecuencia. A medida que crezca la población de fugitivos conocidos, será posible determinar la frecuencia con la que ocurre cada tipo de supernova.