Cómo morir desgarrados por una estrella

WD 1145+017, una estrella enana blanca, se esconde en la constelación de Virgo. Su tamaño casi provoca ternura pues apenas supera al de nuestro planeta; su color, de un blanco angelical, delata una temperatura superficial que casi triplica a la de nuestro plácido Sol. Y no, no deberías dejarte engañar por su tamaño, pues concentra una masa equivalente a 200.000 Tierras, un 60% de nuestro astro rey. Así, estamos ante un objeto increíblemente denso, solo superado por las estrellas de neutrones y los agujeros negros.

Esta estrella no está viva. Es, literalmente, el cadáver de lo que en un tiempo fue una estrella gigante roja, y en ella se está librando una batalla.

Muchos de nosotros hemos crecido con la idea de que las Matemáticas y las Ciencias son disciplinas ya hechas, terminadas y empaquetadas en libros escritos hace ya mucho tiempo; pero la Ciencia se hace día a día. También da la sensación de que la creatividad es algo ajeno a los números, que solo reina en el mundo de las artes y de las letras, pero esa chispa es un ingrediente clave para desenmascarar los secretos del Universo, no bastando con el rigor y la constancia. Incluso, parece que la Ciencia, la Astronomía en este caso, está vedada al ciudadano de a pie; pero lo cierto es que también tú puedes tener un hueco en ella.

La feroz lucha que está teniendo lugar en WD 1145+017 es un buen ejemplo. A priori, esta estrella es solo un punto blanco visible a través de potentes telescopios que fotografían sistemáticamente el cielo.       

Pero un equipo de astrofísicos y astrofísicas profesionales distribuidos por todo el mundo, junto a un grupo de astrónomos amateur, han estudiado esta estrella durante tres años usando para ello telescopios armados con cámaras CCD de gran sensibilidad y espectrógrafos capaces de descomponer en colores la tenue luz que nos llega de nuestra protagonista. Lo que han descubierto, sin duda, no te dejará impasible.

Si se midiera la luz que llega de WD 1145+017 y se dibujara una gráfica para el brillo conforme pasa el tiempo, cabría encontrar una “curva de luz” plana, que lejos de ser perfecta, estaría aliñada de pequeñas desviaciones debidas a efectos de nuestra atmósfera o leves errores en los instrumentos, pero adivinando una línea horizontal a través de dichas medidas:

¿Cómo podríamos descubrir la potencial existencia de un objeto orbitando a nuestra estrella? Pues de la misma forma en que, aún teniendo los ojos cerrados, podemos detectar la presencia de una persona si ésta nos tapa la luz del Sol: por el método de los tránsitos. Así, si nuestra estrella tuviera un objeto lo suficientemente grande orbitando a su alrededor, con los instrumentos adecuados, podríamos medir el descenso de brillo ocasionado por el tránsito de dicho objeto, y si éste se produjera de forma periódica, incluso sabríamos cuánto dura un año en ese planeta. Como puedes observar, el tránsito sería básicamente simétrico.

Hasta ahora todo parece “normal”, pero lo que se ha encontrado en WD 1145+017, si bien no es el único detectado, sí que se ha convertido en un caso paradigmático. En la siguiente figura puedes observar una curva de luz real de nuestra estrella. Y la cuestión que surge de la misma es: ¿qué puede estar ocurriendo para obtener esos tránsitos?

De la curva cabría destacar dos elementos. Por un lado, no hay un tránsito, sino varios y, además, no conservan individualmente la forma simétrica del caso anterior, registrando un descenso inicial de brillo que posteriormente se recupera de forma paulatina, como si junto al objeto viajara una enorme nube de material en forma de cola. Además, al realizar observaciones adicionales durante varias noches, el tránsito no se repite con la misma forma, hecho que cabría esperar si se tratara de un conjunto de objetos inmutables, sino que éstos van cambiando en profundidad y forma. ¿Qué puede estar ocurriendo en las inmediaciones de la estrella para provocar semejante curva?

A este hecho cabe añadir un detalle: la increíble densidad de WD 1145+017, y es aquí donde conviene recordar la famosa fórmula de la Ley de Gravitación Universal, de Sr. Isaac Newton: ; que básicamente nos dice que la fuerza con que la estrella, de masa M, atrae a un objeto, de masa m, y viceversa, disminuye con el cuadrado de la distancia, r, entre ambos cuerpos. Una fórmula sencilla que esconde un efecto que puede llegar a ser devastador: las fuerzas de marea. Y es que para estrellas tan pequeñas y, por tanto, tan densas, la fuerza con que la enana blanca atrae a la cara más cercana del objeto es mortalmente superior a la fuerza con que atrae a la más lejana, lo cual nos lleva directamente a nuestra terrible batalla: una lucha titánica en la que el objeto, planeta o asteroide, lucha desesperadamente por mantener su integridad mientras la estrella, de forma inevitable, lo deforma primero para, posteriormente, desgarrarlo en pedazos, en un proceso que salpica la órbita de roca, polvo y gas, cayendo parte él a la propia estrella, que devora a su presa.

Y es así como la Ciencia, a partir del análisis minucioso y audaz de un punto de luz, descubre la belleza, a veces aterradora, de lejanos mundos y estrellas, incrementando constantemente nuestro conocimiento incompleto del Cosmos. Quizás ahora, al mirar la primera imagen del artículo, veamos algo más que un pequeño punto blanco perdido en el espacio.

Bibliografía:

Xu, S. et al. (2019). Shallow Ultraviolet Transits of WD 1145+017. The Astronomical Journal, Volume 157, Issue 6, article id. 255, 12 pp. (2019).