Astrónomos revelan los sorprendentes colores reales de las estrellas enanas blancas

MADRID 15 Oct. (EUROPA PRESS) -

Astrónomos de la Universidad de Warwick (Reino Unido) han demostrado que las estrellas enanas blancas pueden brillar en una gama extraordinaria de colores, incluyendo la primera estrella jamás descubierta que parecería verde a simple vista. El trabajo se publica en la revista 'RAS Techniques and Instruments' (RASTI).

Para la mayoría de las estrellas, el color es un indicador de su temperatura. Las estrellas más frías se ven naranjas, las estrellas como nuestro Sol se ven blancas, y las más calientes brillan con un azul pálido, como el hierro de un herrero que brilla primero rojo, luego naranja y finalmente blanco incandescente a medida que se calienta. Se creía que las enanas blancas, los densos restos que quedan cuando las estrellas similares al Sol llegan al final de su vida, seguían la misma regla. Recibieron ese nombre porque los primeros ejemplos encontrados eran sorprendentemente calientes y brillaban en blanco o azul pálido. La duda es si realmente el naranja, el blanco y el azul los únicos colores que puede tener una estrella en el cielo nocturno.

Según esta nueva investigación de la Universidad de Warwick, la respuesta es no. Así, el nuevo estudio demuestra que, si pudiéramos observarlas de cerca, ciertas estrellas enanas blancas brillarían en colores como verde, rosa, cian, amarillo y púrpura.

"La mayoría de las estrellas, incluidas la mayoría de las enanas blancas, se comportan como 'radiadores perfectos', por lo que su color está determinado casi exclusivamente por la temperatura. Pero nadie se había planteado qué otras posibilidades existían para las enanas blancas", subraya el doctor Mark Hollands, investigador del Premio Warwick en el Grupo de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Warwick, quien dirigió el estudio. "Resulta que estas estrellas increíblemente densas pueden producir colores inesperados, y algunos de ellos me sorprendieron gratamente".

La clave reside en la densidad. Las atmósferas más frías de las enanas blancas pueden alcanzar aproximadamente 1 gramo por centímetro cúbico, una densidad similar a la del agua y millones de veces mayor que la de la fotosfera del Sol. En estas condiciones, cualquier oligoelemento presente, como el carbono, el calcio y el sodio, interactúa con el denso plasma de helio circundante y absorbe la luz en un rango de colores más amplio que a densidades menores. Esto provoca que el color de la estrella se aleje del naranja, blanco y azul característicos de un radiador perfecto.

Ninguna estrella enana blanca está lo suficientemente cerca como para que su color se pueda apreciar directamente, por lo que el equipo lo calculó a partir de datos que los astrónomos recopilan habitualmente: el espectro estelar, la "huella dactilar" que se produce al descomponer la luz estelar por longitudes de onda, de forma similar a como un prisma divide la luz solar en un arcoíris. Al procesar estos espectros mediante un modelo de visión cromática humana, se reveló el color que la luz de cada estrella tendría a simple vista. Esto nos recuerda la gran cantidad de información que puede revelar un espectro: no solo la temperatura o la composición química de una estrella, sino también su verdadero color.

Aplicando este método a las enanas blancas de todo el cielo, el equipo descubrió que sus colores se agrupan en categorías distintas, cada una relacionada con la composición de su atmósfera. Las enanas blancas ricas en carbono suelen ser rosas o moradas, mientras que aquellas enriquecidas con restos de asteroides y cometas desintegrados, vestigios de antiguos sistemas planetarios, tienden al amarillo. Las enanas blancas más frías, con atmósferas mixtas de hidrógeno y helio, suelen adquirir un tono cian o azul pálido, causado por la colisión de moléculas de hidrógeno con átomos de helio en sus atmósferas ultradensas.

El ejemplo más llamativo es WD J1330+6435, que tiene una temperatura aproximada de 4.000 grados Celsius y ha acumulado material rocoso de su sistema planetario. Esto ha enriquecido su atmósfera con calcio, litio y sodio, lo que le confiere un color verde chartreuse en los modelos del equipo. Hasta donde saben los investigadores, ninguna otra estrella, viva o muerta, ha sido reportada de forma creíble como verde, lo que la convierte en la primera estrella genuinamente verde conocida en la Galaxia.

El doctor Hollands añade: "Los restos de sodio en la atmósfera de esta enana blanca absorben la parte naranja del espectro, dejando tras de sí un resplandor verde fantasmal. Imagínense estar en un planeta mirando una estrella verde. Parece sacado de una película de ciencia ficción".

En el extremo opuesto, el equipo identificó la que podría ser la estrella más roja jamás registrada. WD J1011+2845, una enana blanca cercana a tan solo 48 años luz de la Tierra, posee una profunda zona de convección que ha elevado el carbono desde su núcleo hasta su superficie. Las moléculas de carbono resultantes distorsionan la luz de la estrella de tal manera que casi toda se comprime en longitudes de onda superiores a los 600 nanómetros, produciendo un intenso brillo rosa salmón sin precedentes en una estrella ordinaria.

El equipo también estudió una muestra representativa: las 151 enanas blancas situadas a menos de 20 pársecs (unos 65 años luz) de la Tierra. Cinco de ellas presentaban una coloración inusual: dos amarillas y tres rosadas. Esto sugiere que aproximadamente una de cada treinta enanas blancas del universo emitirá una luz de color inusual.

Para los 146 restantes, el equipo midió la temperatura de color, que compara el color de un objeto con el de un radiador perfecto y se usa comúnmente para describir las bombillas ("blanco cálido" a 3.000 K, "blanco frío" a 6.000 K). La temperatura de color media de la muestra fue de aproximadamente 6.800 Kelvin, que percibimos como blanco. Esto corrige una idea errónea común en astronomía de que las enanas blancas suelen ser azules: las enanas blancas más calientes y azules son más brillantes y se pueden ver desde más lejos, por lo que están sobrerrepresentadas en los estudios que se basan únicamente en el brillo.

Los investigadores concluyen: "Una de cada treinta puede no parecer una fracción enorme, pero si consideramos toda la población de enanas blancas del Universo, sigue siendo una gran cantidad de estrellas de colores extraños. Sin embargo, si tomamos la mediana de una población representativa de enanas blancas, descubrimos que la enana blanca promedio es realmente blanca".