El IAC viaja al interior de una estrella masiva

En el interior de la estrella masiva HD 192575 hay un núcleo repleto de helio e hidrógeno que se mueve como lo haría una corriente de agua en el fondo del mar. Con su movimiento rápido y heterogéneo, a contratiempo del resto de las capas externas de la estrella, consigue que los elementos químicos que la conforman se mezclen de forma constante desde dentro y hacia afuera prolongando su vida. Este movimiento ha puesto patas arriba las teorías que bajaraba hasta ahora la astrofísica y abre la puerta a completar el mapa de la evolución de la galaxia.

Este viaje al interior de esta estrella de alta masa ha sido posible gracias a las imágenes recopiladas por el satélite espacial de la NASA, TESS. Un instrumento científico creado para encontrar nuevos planetas pero que con su vista de halcón se ha convertido en un inesperado aliado del estudio de las estrellas. Los datos que ha proporcionado el satélite espacial también han permitido determinar, con una exactitud sin precedentes, su masa (12 veces la del Sol) y su edad (15 millones de años luz). 

Pero de todas sus características, la que ha llamado más la atención es la velocidad de su núcleo, que gira 1,5 veces más rápido que sus capas superficiales, algo que los modelos actuales no habían predicho. "Como un bailarín de ballet que gira más rápido acercando los brazos extendidos al cuerpo, el núcleo de HD 192575 debería rotar más aprisa a medida que envejece y se encoge ­–explica Dominic Bowman investigador de KU Leuven y coautor del estudio–. Sin embargo, la velocidad de rotación del núcleo que hemos medido no es tan rápida en relación con sus capas exteriores como predicen los modelos no magnéticos de rotación".

Esta información, que hasta ahora era del todo inaccesible en este tipo de estrellas tan grandes, pone de relieve el potencial de esta tecnología. En última instancia, supone una oportunidad única para completar el puzle de la evolución del universo y saber cómo evolucionan las supernovas, los agujeros negros y hasta las ondas gravitacionales. 

Este descubrimiento abre la puerta a entender mejor la evolución de supernovas y agujeros negros

Y es que las estrellas masivas son estructuras extremadamente efímeras en el Universo. Tienen núcleos muy densos y calientes, queman rápido su combustible y mueren jóvenes. Cuando colapsan, generan una violenta explosión de supernova y, dependiendo de su masa y de la estructura de su núcleo, pueden evolucionar en una estrella de neutrones o un agujero negro. Por ello, las estrellas masivas son clave, no sólo para comprender los procesos físicos responsables de su evolución, sino también para resolver otras cuestiones fundamentales sobre el Universo.

Los encargados de analizar el conjunto de imágenes que ha tomado TESS durante un mes cada poco minutos, han sido un equipo internacional liderado por KU Leven (Bélgica) y en el que ha participado el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Además de estas imágenes, el equipo también ha utilizado las observaciones realizadas con el telescopio Mercator, ubicado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos en La Palma. 

La colaboración de los Observatorios de Canarias ha sido esencial para interpretar los datos

Una información "sin la que hubiera sido imposible interpretar estos datos", explica Sergio Simón Díaz, investigador del IAC y coautor de este artículo. Simón Díaz lleva más de 15 años utilizando los telescopios de Canarias para crear una base de datos de los espectros de las estrellas más masivas de la Vía Láctea a través del proyecto IACOB. “Por mucho que puedas saber la variabilidad de una estrella, si no sabes qué es, no sabes nada”, insiste y recalca que esta información se obtiene a través de la espectrografía. En otras palabras, gracias al espectro de "colores" que emite la estrella. 

Para poder llegar a estas conclusiones se han basado en los preceptos de la astrosismología. "Para estudiar el interior del núcleo de la Tierra se observa cómo las ondas sísmicas atraviesan las distintas capas del planeta", explica Simón Díaz. En el caso de las estrellas, esas ondas se observan a través de la variación de su brillo, en lo que se conoce como "pulsaciones estelares" y tienen que ver con la rotación de su núcleo. 

"Los telescopios espaciales como TESS, y antes Kepler, son capaces de observar estrellas casi ininterrumpidamente durante largos periodos de tiempo, lo que los convierte en herramientas excelentes para los astrosismólogos", afirma Siemen Burssens, investigador de KU Leuven que la dirigido el estudio. "TESS es especialmente importante para la astrosismología de estrellas masivas, ya que los telescopios espaciales anteriores generalmente evitaban las estrellas masivas brillantes", sentencia.

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