Toneladas de estrellas son en realidad 'esferas de cristal' sólidas que cuelgan en el espacio

La mayoría de nosotros estamos familiarizados con la canción infantil de Jane Taylor, "Twinkle, Twinkle, Little Star", que compara las densas bolas de hidrógeno en llamas que ensucian el universo con "diamantes en el cielo". Según una nueva investigación, la encantadora metáfora de Taylor se puede tomar literalmente.

Como se detalla en un artículo publicado el miércoles en Nature, los astrónomos de la Universidad de Warwick en el Reino Unido obtuvieron la primera evidencia directa de que el núcleo de una estrella se convirtió en un cristal de oxígeno y carbono sólidos. Además, la investigación sugiere que el cielo está lleno de estrellas que están experimentando o han completado la cristalización y que nuestro propio Sol algún día también se transformará en un cristal.

De hecho, como dijo el físico Pier-Emmanuel Tremblay de la Universidad de Warwick, "miles de millones de enanas blancas en nuestra galaxia ya han completado el proceso y son esencialmente esferas de cristal en el cielo".

Las enanas blancas son los núcleos ultracalientes y densos de estrellas de tamaño mediano que permanecen después de haber agotado su combustible nuclear y arrojan sus capas externas como nubes de gas llamadas nebulosas. Después de deshacerse de sus capas exteriores, las enanas blancas, en este punto no mucho más grandes que la Tierra, comienzan un proceso de enfriamiento que puede durar miles de millones de años.

El presumiblemente predecible proceso de enfriamiento de las enanas blancas significaba que los astrónomos podían medir su temperatura y usarlas como una especie de reloj cósmico para determinar la edad de otros objetos celestes cercanos. Sin embargo, según los astrónomos de Warwick, si el centro de las enanas blancas se está solidificando como cristales, esto ralentizaría drásticamente el proceso de enfriamiento. Esto significa que muchas enanas blancas pueden ser miles de millones de años más antiguas de lo calculado previamente.

La teoría de que los núcleos de las enanas blancas se convierten en un cristal sólido se propuso por primera vez hace más de 50 años, pero no fue hasta hace poco que los astrónomos tuvieron los datos que necesitaban para verificar esta predicción. Estos datos fueron proporcionados por el satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea, que se lanzó en 2013 para una misión de una década para medir el movimiento de las estrellas con una precisión sin precedentes.

"Antes de Gaia, teníamos de 100 a 200 enanas blancas con distancias y luminosidades precisas", dijo Tremblay en un comunicado. "Ahora tenemos 200.000".

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Tremblay y sus colegas utilizaron datos de Gaia para seleccionar 15.000 estrellas enanas blancas potenciales dentro de los 300 años luz de la Tierra. Después de analizar el brillo y el espectro de colores de estas estrellas, descubrieron que había un número excesivo de enanas blancas con características que coincidían con las previstas para las enanas blancas en proceso de cristalización hace medio siglo.

"Esta es la primera evidencia directa de que las enanas blancas cristalizan o pasan de líquido a sólido", dijo Tremblay en un comunicado.

"No solo tenemos evidencia de liberación de calor tras la solidificación, sino que se necesita una liberación de energía considerablemente mayor para explicar las observaciones", agregó Tremblay. "Creemos que esto se debe a que el oxígeno se cristaliza primero y luego se hunde en el núcleo, un proceso similar a la sedimentación en el lecho de un río en la Tierra. Esto empujará el carbono hacia arriba y esa separación liberará energía gravitatoria".

Aunque todas las enanas blancas eventualmente experimentan cristalización, Tremblay dijo que las enanas blancas más masivas experimentan el proceso antes. Según Tremblay y sus colegas, nuestro propio Sol comenzará a cristalizarse en unos 10 mil millones de años, pero no hay necesidad de que los humanos se preocupen por quedar cegados por nuestro propio cristal espacial. La Tierra será destruida por la explosión del Sol mucho antes de que comience a cristalizar.

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