La muerte de una estrella

Sí: las estrellas mueren. Mientras producen reacciones nucleares en su núcleo, las estrellas están "vivas". Pero eventualmente se quedan sin combustible y "mueren", dejan de ser estrellas, se convierten en otra cosa. Las más pesadas (unas 8 veces más que el Sol) se convierten en supergigantes y luego mueren de manera violenta: explotan como supernovas. Pero las estrellas más livianas (el Sol incluído) mueren lentamente. Cuando llegan a la etapa final de sus existencias, como comenté hace poco sobre el futuro del Sol, se convierten en gigantes. En esta etapa las estrellas empiezan a expulsar sus capas exteriores de manera intensa. Nuestro Sol produce un viento solar, pero es muy tenue y se tardaría la edad entera del universo en deshacer una estrella a ese ritmo. Pero al acercarse el final, el viento se hace muchísimo más denso y veloz, y ese tiempo se reduce a unos 10 mil años. Lo que queda es el núcleo de la estrella desnudo, que llamamos enana blanca, enfriándose lentamente. Y, a su alrededor, las capas sucesivas expulsadas viven brevemente como una nebulosa planetaria (nombre confuso, ya que no tienen nada que ver con los planetas). Una de las fotos iniciales del nuevo telescopio espacial Webb es, precisamente, de uno de estos preciosos y efímeros objetos astronómicos:

Esta es la nebulosa planetaria NGC 3132, a 2000 años luz de nosotros, en la constelación de la Vela. A veces se la llama Eight-Burst (traducida un poco libremente como Ocho estallidos), o incluso Southern Ring (Anillo austral). En la imagen de arriba, tomada en "colores" del infrarrojo cercano (cercano al espectro visible), toda la filigrana naranja es la materia de la estrella que fue expulsada como viento denso. La burbuja brillante y azulada es el viento más reciente, menos denso y mucho más rápido, producido por la enana blanca central. La gran resolución del instrumento NIRCam nos muestra esta nebulosa con un nivel de detalle que nunca habíamos visto, siquiera con el Hubble. 

Cerca del borde izquierdo hay un rayito que parece apuntar directo a la enana blanca, como si fuera un rayo escapado a través de algún agujero excavado en la nebulosa. Pero cuando uno lo mira en detalle encuentra esto:

¡No es un rayo de luz, es una galaxia! Una galaxia espiral vista de canto, con su disco cruzado por la característica banda de polvo oscuro. Esta galaxia se encuentra muy por detrás de la nebulosa. Webb no puede dejar de ver las galaxias lejanas. 

La imagen obtenida por MIRI, la cámara de infrarrojo medio, es parecida y distinta a la vez:

Lo más llamativo en esta imagen es que la estrella central no es una, ¡sino dos! La enana blanca es la más tenue y rojita, a la izquierda. La de la derecha es una estrella "viva", todavía fusionando hidrógeno como nuestro Sol. Originalmente era la más liviana de ambas, así que duró más en esta fase. El doble tironeo gravitatorio del sistema estelar sobre el material de la nebulosa es responsable de la peculiar forma, como de dibujo hecho con espirógrafo. Un trabajo reciente argumenta que deben ser al menos cuatro objetos tironeando de la nebulosa, para producir la estructura que revela el Webb.

En un futuo más o menos lejano, la estrella "viva" se convertirá a su vez en gigante, y seguramente empiece a tranferir parte de su material a la enana blanca. Estas son las situaciones que llevan a producir novas clásicas, que son reacciones nucleares descontroladas en la superficie de la enana blanca cuando el material acumulado supera un umbral. A veces esto pasa de manera recurrente, cada tantos años, o décadas, o incluso siglos. O, dependiendo de una cantidad de detalles no del todo claros, el aporte de material puede hacer que el núcleo de la enana vuelva a la vida y se produzca una explosión descontrolada que destroce a la estrella, una supernova de tipo Ia (uno-a), que tan importantes son para medir el tamaño del universo. Así que esta estrella tal vez muera dos veces. ¿Como será la nebulosa planetaria de nuestro Sol, estrella solitaria, dentro de 5000 millones de años?

Esta imagen del Webb es, como ya hemos dicho, apenas el principio de lo que será una revolución en el estudio de cada uno de los objetos que vimos en primera conferencia de prensa, hace apenas 100 días. Nos esperan muchas más estrellas agonizantes, estrellas bebés, galaxias en colisión, atmósferas de exoplanetas y sobrecogedoras vistas del universo temprano. 

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Las imágenes son de NASA/ESA/CSA/JWST.