El origen de la vida en el universo es un misterio que aqueja a la comunidad científica desde hace décadas, y a lo largo de la historia se han realizado innumerables estudios para encontrar respuestas. Hoy se sabe que el carbono es clave en el origen de todas las formas de vida en la Tierra, y un nuevo estudio de las estrellas enanas blancas sugiere que estos astros podrían ser la fuente de la 'semilla de la vida'.
Aproximadamente el 90 por ciento de todas las estrellas terminan sus vidas como enanas blancas, restos estelares muy densos que se enfrían y se atenúan gradualmente durante miles de millones de años. Sin embargo, con sus últimas 'respiraciones' antes de colapsar,estas estrellas dejan un importante legado, extendiendo sus cenizas en el espacio circundante a través de vientos estelares enriquecidos con elementos químicos, incluido el carbono, recientemente sintetizados en el interior profundo de la estrella durante las últimas etapas antes de su muerte.
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Cada átomo de carbono en el universo fue creado por estrellas, a través de la fusión de tres núcleos de helio. Pero los astrofísicos aún debaten qué tipos de estrellas son la fuente principal de carbono en la Vía Láctea. Algunos estudios apuntan a las estrellas de baja masa que se desprendieron de sus envolturas en vientos estelares y se convirtieron en enanas blancas, mientras que otros señalan a estrellas masivas que eventualmente explotaron como supernovas.
¿Cómo se originó el carbono en la Vía Láctea?
Pero ahora, en un nuevo estudio, publicado en Nature Astronomy, un equipo internacional de astrónomos ha analizado enanas blancas en cúmulos estelares abiertos en la Vía Láctea, y sus hallazgos ayudan a arrojar luz sobre el origen del carbono en esta galaxia.
Los cúmulos estelares abiertos son grupos de hasta unos pocos miles de estrellas, formados a partir de la misma nube molecular gigante y de aproximadamente la misma edad, y unidos por atracción gravitacional mutua.
El estudio se basó en observaciones astronómicas realizadas en 2018 en el Observatorio WM Keck en Hawai y dirigido por el coautor Enrico Ramírez-Ruiz, profesor de astronomía y astrofísica en la Universidad de California en Santa Cruz.
"A partir del análisis de los espectros de Keck observados, fue posible medir las masas de las enanas blancas. Utilizando la teoría de la evolución estelar, pudimos rastrear hasta las estrellas progenitoras y derivar sus masas al nacer", explica Ramírez-Ruiz.
Entre más grande sea la estrella más carbono arroja al universo
La relación entre las masas iniciales de estrellas y sus masas finales como enanas blancas se conoce como la relación de masa inicial-final, un diagnóstico fundamental en astrofísica que integra información de los ciclos de vida completos de las estrellas, vinculando el nacimiento con la muerte. En general, cuanto más masiva es la estrella al nacer, más masiva es la enana blanca que deja al morir, y esta tendencia ha sido apoyada tanto por motivos teóricos como de observación.
Pero el análisis de las enanas blancas recién descubiertas en viejos cúmulos abiertos dio un resultado sorprendente: las masas de estas enanas blancas fueron notablemente más grandes de lo esperado, poniendo un "doblez" en la relación de masa inicial-final para estrellas con masas iniciales en un cierto rango.
"Nuestro estudio interpreta esta torcedura en la relación de masa inicial-final como la firma de la síntesis de carbono hecha por estrellas de baja masa en la Vía Láctea", afirma la autora principal Paola Marigo, de la Universidad de Padua, en Italia.
lnb