Durante décadas, los astrónomos han creído que el brillo de las estrellas gigantes rojas, al empujar diminutos granos de polvo recién formados, era el motor principal de los poderosos vientos que transportan por la galaxia los átomos esenciales para la vida. Un nuevo estudio liderado por científicos de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, obliga ahora a replantear esa idea. Al observar con un nivel de detalle sin precedentes a la estrella R Doradus, los investigadores concluyen que la luz estelar y el polvo, por sí solos, no bastan para explicar este fenómeno.
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“Pensábamos que teníamos una buena idea de cómo funcionaba el proceso. Resulta que estábamos equivocados. Para nosotros, como científicos, ese es el resultado más emocionante”, afirma Theo Khouri, astrónomo de Chalmers y uno de los líderes del estudio. El hallazgo, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, cuestiona un modelo largamente aceptado sobre cómo se dispersan por el espacio el carbono, el oxígeno, el nitrógeno y otros elementos fundamentales para la vida.
Las estrellas gigantes rojas son versiones envejecidas y más frías del Sol. A medida que se acercan al final de su vida, pierden enormes cantidades de material a través de vientos estelares, enriqueciendo el espacio entre estrellas con la materia prima para futuros planetas y sistemas vivos. Sin embargo, pese a su relevancia cósmica, el mecanismo físico que impulsa estos vientos ha sido, hasta ahora, incierto.
El polvo no alcanza a empujar el viento
Para poner a prueba la teoría dominante, el equipo se concentró en R Doradus, una de las gigantes rojas más cercanas a la Tierra y un objetivo frecuente de observación por su brillo y cercanía. “Usando los mejores telescopios del mundo, ahora podemos hacer observaciones detalladas de las estrellas gigantes más próximas. R Doradus es uno de nuestros objetivos favoritos: es brillante, cercana y típica del tipo más común de gigante roja”, explica Khouri.
Las observaciones se realizaron con el instrumento Sphere del Very Large Telescope (VLT), ubicado en el Observatorio Paranal, en Chile. Los astrónomos midieron la luz reflejada por los granos de polvo en una región comparable en tamaño a nuestro Sistema Solar. Al analizar la luz polarizada en distintas longitudes de onda, lograron determinar el tamaño y la composición de esos granos, compatibles con formas comunes de polvo estelar como los silicatos y la alúmina.
Estos datos se combinaron con simulaciones avanzadas por computador que modelan cómo interactúa la luz de la estrella con el polvo. “Por primera vez, pudimos hacer pruebas rigurosas para saber si estos granos de polvo sienten un empuje lo suficientemente fuerte por parte de la luz estelar”, señala Thiébaut Schirmer, autor principal del trabajo.
El cielo sobre el VLT (Very Large Telescope) de ESO en Chile. Foto:P. Horálek/ESO
El resultado fue inesperado: el empuje no es suficiente. Los granos que rodean a R Doradus miden, en promedio, una diezmilésima de milímetro, un tamaño demasiado pequeño para que la presión de la luz los expulse al espacio interestelar. “El polvo definitivamente está presente y está iluminado por la estrella”, dice Schirmer. “Pero simplemente no proporciona la fuerza necesaria para explicar lo que observamos”.
Nuevas pistas sobre un proceso complejo
Ante este escenario, los investigadores apuntan a procesos más complejos como responsables del lanzamiento de los vientos estelares. El equipo ya había utilizado el radiotelescopio Alma para captar imágenes de enormes burbujas que suben y bajan en la superficie de R Doradus, una señal de intensa actividad interna.
Vista de campo amplio de la región del cielo alrededor de la estrella R Doradus. Foto:ESO/Digitized Sky Survey 2. Ackn
“Aunque la explicación más simple no funciona, hay alternativas emocionantes por explorar”, afirma Wouter Vlemmings, profesor de Chalmers y coautor del estudio. “Grandes burbujas convectivas, pulsaciones estelares o episodios dramáticos de formación de polvo podrían ayudar a explicar cómo se inician estos vientos”.
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R Doradus se encuentra a unos 180 años luz de la Tierra, en la constelación austral de Dorado. Nació con una masa similar a la del Sol y hoy está cerca del final de su vida, perdiendo el equivalente a un tercio de la masa de la Tierra cada década. En un futuro lejano, dentro de miles de millones de años, el propio Sol podría atravesar una etapa similar.
REDACCIÓN CIENCIA
