Las estrellas gigantes tienen una larga agonía

Al final de su vida, alrededor del 95% de las estrellas evolucionan a gigantes rojas que, al final de su ciclo vital, se desprenden de su masa a través de lo que se conoce como un viento estelar. Se desvanecen entonces en forma de nebulosas planetarias con un núcleo estelar caliente llamado enana blanca.

Personal investigador de 14 instituciones científicas europeas ha detectado la existencia de una interacción binaria en este proceso astronómico que había pasado inadvertida para la comunidad científica. Esta nueva investigación aporta una explicación alternativa a las altas tasas de pérdida de masa que se suponía regían el final de la vida de las estrellas gigantes más masivas.

El trabajo, que publica la revista Nature Astronomy, revela que estas estrellas pierden masa a un ritmo mucho menor del que se pensaba. El viento estelar no es más intenso de lo normal, pero se ve afectado por una pareja que, hasta ahora, se había pasado por alto: una segunda estrella que rodea a la gigante roja.

Larga agonía

Que este proceso sea más lento de lo esperado impacta enormemente en la forma de entender cómo mueren las estrellas. Como consecuencia de este descubrimiento, se desprende que las estrellas gigantes más masivas necesitan más tiempo para depositar sus entrañas químicamente ricas en su entorno, afectando al enriquecimiento del medio interestelar y, por tanto, a la evolución química de la galaxia.

El único observatorio que podía facilitar información detallada del desconcertante superviento en la última fase de la vida de las estrellas gigantes más masivas es ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), instalado en el desierto de Atacama (Chile).

“Los datos recogidos mostraban una estructura espiral que confirma que estas estrellas no son individuales, sino que tienen una compañera binaria”, explica Aníbal García Hernández, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias y de la Universidad de La Laguna, y coautor del artículo.

Y añade: “La interacción con esa compañera da como resultado una morfología de viento bastante compleja, en forma de espiral incompleta. Los datos anteriores carecían de la resolución espacial y la sensibilidad que proporciona ALMA y no permitían a los astrónomos encontrar las características asociadas con la presencia de una estrella binaria”.

Fase más larga

La interpretación de ALMA, dentro de este nuevo contexto, ha mostrado de manera convincente que la última fase evolutiva de estas estrellas viejas no está caracterizada por un corto “superviento extremo”, sino más bien por una fase de “viento normal” mucho más larga. En otras palabras, “las viejas estrellas tardan más en morir”, o también, “las viejas estrellas viven más”.

"Creíamos que muchas estrellas vivían solas, pero probablemente tendremos que ajustar esta idea”, aclara Leen Decin, autora principal del artículo y profesora de la Universidad Católica de Leuven. “Es probable que una estrella con una pareja sea más común de lo que pensábamos", añade. Y concluye: “Mueren un poco más lentamente de lo que asumimos al principio. Para decirlo de una manera positiva: estas viejas estrellas viven más de lo que pensábamos".

Ahora, la comunidad científica investiga si la existencia de un sistema binario podría explicar el comportamiento de otras gigantes rojas especiales.

Referencia

Reduction of the maximum mass-loss rate of OH/IR stars due to unnoticed binary interaction. L. Decin et al. Nature Astronomy. DOI: 10.1038/s41550-019-0703-5