Descubren, por primera vez, un sistema estelar tan raro que sólo se da una vez de cada 10.000 millones

El inusual sistema estelar, conocido como CPD-29 2176, se encuentra a unos 11.400 años luz de la Tierra y fue identificado por primera vez por el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA. Pero observaciones posteriores con el telescopio SMARTS permitieron a los astrónomos deducir las características orbitales y los tipos de estrellas que componen el sistema: una estrella de neutrones creada por una supernova ultradesnuda y una estrella masiva en órbita cercana que está en proceso de convertirse ella misma en otra supernova ultradesnuda.

Se entienden por 'desnudas' las explosiones que se producen al final de la vida de una estrella masiva pero a la que, a diferencia de lo que sucede con una supernova ordinaria, una estrella compañera le ha quitado gran parte de su atmósfera exterior. Esta clase de supernova, por lo tanto, carece de la fuerza explosiva de una tradicional, que 'expulsaría' del sistema a una estrella compañera cercana.

«La estrella de neutrones que vemos en CPD-29 2176 -afirma Noel D. Richardson de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle y autor principal del artículo- tuvo que formarse sin expulsar a su compañera del sistema. Y una supernova ultradesnuda es la mejor explicación de por qué estas estrellas compañeras están en una órbita tan estrecha. Para crear un día una kilonova, la otra estrella también tendría que explotar como una supernova ultradesnuda, de forma que las dos estrellas de neutrones puedan colisionar y fusionarse«.

Además de ser un hallazgo astronómico extraordinariamente raro, encontrar y estudiar sistemas progenitores de kilonovas como este ayudará a los astrónomos a desentrañar el misterio de cómo se forman las kilonovas, algo que a su vez ayudará a aclarar el origen de los elementos más pesados del Universo.

«Durante bastante tiempo -dice por su parte André-Nicolas Chené, coautor del artículo-, los astrónomos especularon sobre las condiciones exactas que eventualmente podrían conducir a una kilonova. Estos nuevos resultados demuestran que, al menos en algunos casos, dos estrellas de neutrones hermanas pueden fusionarse cuando una de ellas no se creó en una explosión de supernova clásica«.

La existencia de una pareja de estrellas tan inusual, sin embargo, es un proceso largo e improbable. «Sabemos que la Vía Láctea contiene al menos 100 mil millones de estrellas -prosigue Chené- y probablemente cientos de miles de millones más. Este notable sistema binario se da, esencialmente, sólo una de cada diez mil millones de veces. Antes de nuestro estudio, la estimación era que solo uno o dos de estos sistemas deberían existir en una galaxia espiral como la Vía Láctea».

Aunque CPD-29 2176 parece tener todo lo necesario para formar una kilonova, estudiarla será cosa de los astrónomos del futuro. La estrella masiva, en efecto, tardará al menos un millón de años en terminar su vida con una titánica explosión de supernova y dejar, como resto, una segunda estrella de neutrones. Después, este nuevo remanente estelar y la estrella de neutrones ya existente tendrán que iniciar una larga danza cósmica, acercándose y alejándose repetidamente una de otra al tiempo que van perdiendo su energía orbital. Al final del proceso, cuando eventualmente se fusionen, la explosión de kilonova resultante producirá poderosas ondas gravitacionales y dejará a su paso una gran cantidad de elementos pesados, incluidos plata y oro.

«Este sistema estelar -concluye Richardson- revela que algunas estrellas de neutrones se forman con solo un pequeño impulso de supernova. A medida que comprendamos la creciente población de sistemas como CPD-29 2176, obtendremos una idea de lo 'tranquilas' que pueden ser algunas muertes estelares y si estas estrellas pueden morir sin necesidad de las supernovas tradicionales».