En una parte no muy lejana de nuestro universo, se esconde una estrella tipo enana blanca que los astrofísicos hallaron en pleno proceso de cristalización. Lo que más impresionó fue su tamaño, pues es del tamaño de la Tierra y ya lo han apodado el "diamante cósmico". Es la más pequeña del sistema cuádruple que conforma, conocido como el HD 190412 y se ubica a 100 años luz de distancia. El astro está compuesto —principalmente— de carbono y oxígeno metálico. Además, de que su distinción es que en el interior ya no arde un horno nuclear de fusión.
¿Qué pasa a medida que la enana blanca se enfría?
A medida que la estrella pierde calor y el núcleo baja su temperatura, la pequeña estrella se endurece y se cristaliza. Para este punto se transforma en un denso y duro "diamante cósmico". El extraordinario hallazgo —que se publicará próximamente en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society— puede consultarse ya en el servidor de prepublicaciones axXiv. En este trabajo, detallaron los científicos, se llevó a cabo con la dirección de Alexander Venner de la Universidad del Sur de Queensland en Australia.
Aquí presentaron el descubrimiento de un nuevo sistema cuádruple similar a Sirio, a 32 parsecs de distancia —equivalente a unos 3.26 años luz—. Este está compuesto por la enana blanca en proceso de cristalización, que es compañera del anteriormente conocido sistema triple HD 190412.
¿De qué va este proceso de cristalización?
Cuando las estrellas se quedan sin combustible —regularmente las que tienen menos de ocho masas solares como nuestro Sol—, suelen expulsar sus capas externas al espacio mientras que el núcleo —ya apagado y por tanto incapaz de resistir a la presión de la gravedad— colapsa en un objeto muy pequeño. En este caso, nuestro ejemplar tomó el tamaño de la Tierra, pero llegan a alcanzar dimensiones minúsculas como nuestra Luna. El asunto aquí es que aún mantienen enormes densidades. De hecho esto es lo que se conoce como "enana blanca".
Asimismo, la materia de la que están hechas las enanas blancas, evita que se compriman aún más. Esto se debe a que aunque están sumamente comprimidas, existe algo que se llama "presión de radiación". Es cuando dos electrones, en efecto, no pueden ocupar la misma órbita alrededor de un núcleo atómico, y eso evita que la enana blanca degenere en algo todavía más pequeño y denso, como una estrella de neutrones o un agujero negro.
Aún emiten una tenue luz
Cuando aún permanecen calientes, lucen un tenue brillo residual que se va reduciendo con el paso del tiempo. Es como una brasa que poco a poco se torna más fría. Las enanas blancas pueden continuar en este proceso durante incontables miles de millones de años. Al final, cuando pierdan todo su calor, se convertirán en "enanas negras", que son objetos fríos, hechos de carbono cristalizado. Algo que, por cierto, nadie ha visto aún por la sencilla razón de que el Universo no es lo suficientemente viejo.
Y es que para que esto pase, los cálculos más recientes sugieren que tendrán que pasar alrededor de un millón de billones de años. Lo que es infinitamente más que la edad actual de nuestro cosmos, que es de 13 mil 700 millones de años. Por ello, lo único que podemos hacer por ahora, es identificar los signos de cristalización de los núcleos de las enanas blancas que tenemos a nuestro alrededor.
Esto es lo que le sucede al núcleo de la enana blanca
Durante la cristalización, los átomos de carbono y oxígeno de las enanas blancas dejan de moverse libremente y forman "enlaces", los cuales se organizan en una red cristalina. La energía liberada durante este proceso se disipa en forma de calor, lo que causa una especie de "frenazo" o ralentización en el enfriamiento de estas estrellas. Esto se nota gracias al color el brillo, lo que las hace parecer más jóvenes de lo que realmente son.
El hallazgo conmocionó al equipo de científicos
Alexander Venner —de la Universidad del Sur de Queensland en Australia— y su equipo estaban utilizando los datos de la misión Gaia para estudiar sistemas estelares múltiples cuando se encontraron con la existencia de una enana blanca ligada —gravitacionalmente— al llamado HD 190412. El hallazgo de pequeña estrella —ahora bautizada como HD 190412 C—, convirtió al sistema triple en uno cuádruple. Pero eso no era todo, había más por ahondar en la información.
La nueva estrella mostraba una serie de propiedades que mostraban un proceso de cristalización. Aunque ahora se desconoce si ese cristal es o no diamante, la densidad es de alrededor de un millón de kilogramos por metro cúbico. Mientras que la densidad del diamante se queda en unos tres mil 500 kilogramos por metro cúbico. Esto llevó a los alótropos de carbono a ser más densos que eso, lo que no extraña a la comunidad, quien ha dicho que han encontrado muchos diamantes flotando en el espacio.
El estudio de las otras tres estrellas del sistema también permitió a los investigadores calcular la edad de la enana blanca, algo que nunca se había hecho con una estrella de este tipo y menos en proceso de cristalización. Resultó tener unos cuatro mil 200 millones de años, o sea bastante inferior a la edad del sistema completo, estimada en unos siete mil 300 millones de años. La discrepancia, es de tres mil 100 millones de años, lo que indica que la tasa de cristalización ha ralentizado la tasa de enfriamiento de la enana blanca en aproximadamente mil 000 millones de años, o al menos eso es lo que los investigadores señalan.
El descubrimiento y su proximidad a la Tierra sugieren que podría haber muchos más sistemas de este tipo que los astrónomos pueden explorar para comprender mejor este fascinante proceso. Se espera que en un futuro lejano, en caso de que nuestro planeta y los humanos sigan de pie, contemplen a las numerosas estrellas diamante que abundarán en nuestro cosmos.