Publicado 18/10/2021 12:16CET

Las estrellas binarias producen carbono en gran cantidad

Las estrellas masivas a menudo ocurren en sistemas binarios cercanos en los que una estrella toma masa de su compañera.
Las estrellas masivas a menudo ocurren en sistemas binarios cercanos en los que una estrella toma masa de su compañera. - ESO/M. KORNMESSER / S.E. DE MINK

   MADRID, 18 Oct. (EUROPA PRESS) -

   Un nuevo estudio del Instituto Max Planck de Astrofísica muestra que las estrellas masivas producen el doble de carbono --el elemento base de la vida-- cuando tienen una estrella compañera.

   Los investigadores saben que las estrellas masivas son esenciales en la síntesis de todos los elementos pesados, desde el carbono y el oxígeno hasta el hierro. Aunque la mayoría de estos pesos pesados estelares nacen en múltiples sistemas estelares, los modelos anteriores han mirado casi exclusivamente a estrellas individuales. Un equipo internacional dirigido por Robert Farmer del Instituto Max Planck de Astrofísica en Garching ha calculado la huella de carbono de las estrellas masivas que son socias en un sistema binario.

   "En comparación con una sola estrella, un sol masivo en un sistema de este tipo produce el doble de carbono en promedio", dice Farmer. Hasta hace poco, nadie hubiera pensado que las estrellas masivas a menudo forman parte de un sistema binario. "Hemos estudiado por primera vez cómo la presencia de un acompañante cambia la cantidad de elementos que produce", dice en un comunicado.

   La mayoría de las estrellas, incluido nuestro Sol, se alimentan de la fusión nuclear de hidrógeno en helio. Solo cuando han completado aproximadamente el 90% de su vida, comienzan a convertir el helio en carbono y oxígeno. Si bien los pesos livianos como el Sol no pasan de esta etapa, las estrellas masivas continúan quemando carbono en elementos más pesados hasta el hierro.

   Sin embargo, el mayor desafío no es producir carbono, sino sacarlo de la estrella antes de que sea destruido. Esto es bastante difícil con estrellas individuales. Pero las estrellas en sistemas binarios pueden interactuar entre sí y transferir masa desde su envoltura a un compañero. De esta forma, la estrella, que está perdiendo partes de su masa, desarrolla una capa rica en carbono cerca de su superficie. Si finalmente ocurre una supernova, el carbono es expulsado al espacio en la violenta explosión.

EL ORIGEN DEL CARBONO DEL QUE ESTAMOS HECHOS PUEDE SER UNA BINARIA

   "Puede que no sea justo culpar a las estrellas binarias por los gases de efecto invernadero que causan el calentamiento global", dice Selma de Mink, coautora de este estudio y directora del nuevo Departamento de Astrofísica Estelar del Instituto Max Planck. "¿Pero no es genial darse cuenta de que el carbono del que está compuesto tu cuerpo probablemente fue creado en una estrella binaria?"

   De hecho, según las últimas simulaciones por computadora del grupo, los sistemas binarios con una estrella masiva en particular parecen producir la mayor parte del carbono cósmico. Otros tipos de estrellas como las grandes gigantes rojas o eventos cósmicos como la explosión de soles quemados (es decir, enanas blancas) son aparentemente menos efectivos.

   "Nuestros resultados representan un pequeño pero importante paso hacia una mejor comprensión del papel de las estrellas masivas en la creación de los elementos de los que estamos hechos", dice Farmer. Hasta ahora, solo se ha estudiado un tipo de interacción en sistemas estelares binarios. Pero hay muchos otros caminos de vida posibles para una estrella nacida cerca de un compañero. Solo hemos comenzado a estudiar sistemáticamente los efectos que tiene un compañero cercano sobre el rendimiento químico de una estrella masiva.