Pequeña pero poderosa: KPD 0005+5106, la enana blanca de 200 000K

Una enana blanca llamada KPD 0005+5106 ha sido identificada como la estrella más caliente jamás observada. KPD 0005+5106 vive en el cúmulo globular M4, a 7200 años luz de distancia, y los astrónomos siempre han estado intrigados por este peso ligero estelar dado que sus emisiones ya habían apuntado antes a que estaba bastante chamuscada. Ahora, los astrónomos usando datos del difunto Explorador Espectroscópico del Ultravioleta Lejano (FUSE) de la NASA, han estudiado la enana blanca en mayor detalle. KPD 0005+5106 emite radiación en el ultravioleta lejano, lo que indica que su superficie tiene una temperatura de 200 000K. Este es un descubrimiento sin precedentes, las emisiones en el ultravioleta lejano están normalmente reservadas para las coronas estelares supercalientes. Puede ser pequeña, pero ha batido un récord…

Nuestro Sol tiene una temperatura de superficie de alrededor de 6000K. Si sigues la temperatura del plasma solar conforme sale del Sol, los procesos de calentamiento de la corona harán que la temperatura del tenue gas aumente rápidamente hasta el millón de Kelvin. Nuestro Sol sólo empieza a emitir con fuerza en el ultravioleta en la corona solar, justo por encima del punto conocido como “región de transición”; las emisiones ultravioleta simplemente no pueden lograrse en la superficie dado que el plasma solar es demasiado frío.

Por lo que puede ser una sorpresa que otro objeto estelar, una enana blanca, esté generando estas temperaturas en su superficie, capaces de producir emisiones que normalmente se asocian con las temperaturas de las atmósferas estelares.

Las enanas blancas se sabe que son muy calientes, y temperaturas alrededor de los 100 000K no son poco comunes, pero esta estrella enana deslumbra a todas sus competidoras. KPD 0005+5106 es la enana blanca más caliente, y la estrella más caliente observada hasta la fecha con este grado de precisión. Tal vez incluso más interesante es el hecho de que las enanas blancas son muy pequeñas, de proporciones del tamaño de la Tierra, tras evolucionar desde una estrella mayor de entre 1 a 8 veces la masa del Sol.

La enana blanca es lo que queda después de que la fusión haya cesado en el núcleo estelar padre, y en el caso de nuestro Sol, una enana blanca será lo que quede después de que el Sol se haya inflado en una gigante roja y estallado en una nebulosa planetaria. Es como la perla que queda después de romper la concha de una ostra; una diminuta y brillante esfera. Las enanas blancas no se mantienen mediante la fusión nuclear; todo el combustible se ha agotado, se mantiene mediante un equilibrio entre materia degenerada y gravedad. La presión gravitatoria comprime la materia estelar hasta tal extremo que se supera el principio cuántico principal de exclusión de Pauli, anulando la posibilidad de los electrones de ocupar los mismos niveles de energía. La materia, por tanto, degenera, evitando que la materia se comprima aún más.

Durante un corto tiempo tras su formación, se espera que las enanas blancas sean muy calientes. Aunque la fase de enana blanca en la evolución estelar es muy estable (puede durar miles de millones de años), los astrónomos tendrán mucha suerte de observar este periodo caliente dado que, estadísticamente hablando, las enanas blancas jóvenes son raras. En el caso de KPD 0005+5106, parecería que es una enana blanca muy joven con una superficie muy caliente.

Afortunadamente para los astrónomos que realizaron el descubrimiento, el observatorio FUSE tenía una gran cantidad de datos sobre KPD 0005+5106 dado que el objeto se usó como objetivo de calibración para seguir el rendimiento del telescopio. Estos son datos espectroscópicos archivados dado que FUSE fue puesto fuera de servicio en 2007 después de ocho años en el espacio. Sin embargo, se le dio un buen uso a los datos.

Los datos espectroscópicos en el rango de longitud de onda del ultravioleta lejano, en particular las emisiones de un ion de calcio, revelaron cómo de extrema es la temperatura de la enana blanca. CaX, o el calcio ionizado nueve veces (nueve electrones arrancados del núcleo de calcio), fue detectado, indicativo de un entorno estelar de 200 000K.

Mi amor por los observatorios espectroscópicos sólo aumenta…

Fuente | Ciencia kanija