Descubiertas dos nuevas clases de gigantes rojas de baja masa

La pérdida de masa de las estrellas gigantes rojas es una de las mayores incertidumbres de la astrofísica.

gigantes rojas son estrellas evolucionadas que han quemado todo el hidrógeno en su núcleo a helio a través de un proceso de fusión nuclear y en su lugar queman hidrógeno en una capa. Hacia el final de sus vidas, estas estrellas también comienzan a quemar helio de sus núcleos.

Hay millones de gigantes rojas que se encuentran en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Estas estrellas muy brillantes son lo que nuestro Sol se convertirá en unos 4 mil millones de años.

Durante algún tiempo, los astrónomos han estado prediciendo la existencia de gigantes rojas más delgadas.

Después de encontrar algunos, el astrónomo Yaguang Li de la Universidad de Sydney y sus colegas finalmente pueden confirmar su existencia.

“Es como encontrar a Waldo. Tuvimos mucha suerte de encontrar 39 gigantes rojas más delgadas, escondidas en un mar de gigantes normales. Las gigantes rojas más delgadas son más pequeñas o menos masivas que las gigantes rojas normales”, dijo Li.

“¿Cómo y por qué bajaron de peso? La mayoría de las estrellas en el cielo están en sistemas binarios: dos estrellas que están unidas gravitacionalmente.

«A medida que las estrellas en los binarios cercanos se expanden, como lo hacen las estrellas a medida que envejecen, parte del material puede alcanzar la esfera gravitatoria de su compañero y ser absorbido».

«En el caso de gigantes rojas relativamente pequeñas, creemos que un compañero podría estar presente».

Usando una técnica llamada asterosismología, Li y sus coautores analizaron datos de archivo de 7.538 gigantes rojas que queman helio de Misión Kepler de la NASA.

Se han revelado dos tipos de estrellas inusuales: gigantes rojas de muy baja masa y gigantes rojas débiles (más débiles).

Las estrellas de muy baja masa pesan solo de 0,5 a 0,7 masas solares, aproximadamente la mitad del peso de nuestro Sol. Si las estrellas de muy baja masa no hubieran perdido peso repentinamente, sus masas indicarían que eran más viejas que la edad del Universo, una imposibilidad.

«Entonces, cuando obtuvimos las masas de estas estrellas por primera vez, pensamos que había algo mal con la medición. Pero resulta que no lo había», dijo Li.

Las estrellas subluminosas, por otro lado, tienen masas normales, que van desde 0,8 a 2 masas solares.

«Sin embargo, son mucho menos ‘gigantes’ de lo que esperábamos», dijo el Dr. Simon Murphy, astrónomo de la Universidad del Sur de Queensland.

«Se han adelgazado un poco y, debido a que son más pequeños, también son más débiles, por lo que ‘poco brillantes’ en comparación con las gigantes rojas normales».

Solo se han encontrado siete estrellas sub-brillantes, y los investigadores sospechan que hay muchas más al acecho en la muestra.

«El problema es que la mayoría de ellos son muy buenos para mezclarse. Fue una verdadera búsqueda del tesoro encontrarlos», dijo el Dr. Murphy.

Estos puntos de datos inusuales no podrían explicarse por simples expectativas de evolución estelar.

Esto llevó a los científicos a concluir que otro mecanismo debe estar en funcionamiento, lo que obliga a estas estrellas a experimentar una pérdida de peso dramática: el vuelo masivo de las estrellas cercanas.

Su papel fue publicado en la revista astronomía natural.

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Y.Li y otros. Descubrimiento de gigantes rojas que queman helio después de la transferencia de masa usando asterosismología. Nat Astron, publicado el 14 de abril de 2022; doi:10.1038/s41550-022-01648-5