Una extraña estrella de helio podría convertirse en uno de los imanes más poderosos del universo

La estrella HD 45166 ha desconcertado a los astrónomos durante un siglo. El Dr. Tomer Shenar quedó tan fascinado con su existencia que pasó años intentando explicar su naturaleza. En el proceso, es posible que haya resuelto un misterio aún mayor: la fuente de los imanes más poderosos del universo.

HD 45166 es una estrella Wolf-Rayet. Estas estrellas ricas en helio son la categoría de estrellas más calientes que hemos encontrado, en el caso de HD 45166, casi 10 veces más calientes que el Sol. Su inmenso calor significa que, a pesar de ser excepcionalmente raros, hacen una contribución enorme al stock de elementos más pesados ​​del universo.

Al ser tan extremas, las estrellas Wolf-Rayet tienen muchas características inexplicables, pero HD 45166 tiene algunas propiedades particularmente curiosas, incluida una firma espectral como ninguna otra.

"Esta estrella se convirtió en una especie de obsesión para mí", dijo Shenar de la Universidad de Ámsterdam en un comunicado. “Recuerdo haber tenido un momento Eureka mientras leía la literatura: '¿Qué pasa si la estrella es magnética?'”

Shenar y sus colegas utilizaron el Telescopio Canadá-Francia-Hawái para estudiar HD 45166 con un detalle sin precedentes, buscando la polarización y las líneas espectrales divididas que indican campos magnéticos fuertes. Combinados con observaciones de archivo de otros instrumentos, han revelado características previamente desconocidas de la estrella, la más importante es que tiene un campo magnético de 43.000 Gauss.

En comparación, el campo magnético de la Tierra es aproximadamente medio Gauss y el imán de un refrigerador es aproximadamente 50 Gauss. Realmente no querrás estar cerca de esto si tienes un marcapasos.

Sin embargo, esto está lejos de ser un récord. Los magnetares, un raro subconjunto de estrellas de neutrones, tienen campos magnéticos de cientos de billones de Gauss, una cifra completamente fuera de sintonía con el resto del universo. Hasta ahora, los astrónomos no han podido explicar cómo se forman estos asombrosos campos y por qué algunas estrellas de neutrones son tan magnéticas mientras que otras no, pero Shenar cree que HD 45166 es la pista.

Al igual que otras estrellas Wolf-Rayet, HD 45166 es lo suficientemente masiva como para convertirse eventualmente en una supernova. De hecho, ese momento no está lejano, astronómicamente hablando, ya que ha quemado la mayor parte de su hidrógeno, razón por la cual es tan rico en helio. Una vez que haya terminado de fusionar gran parte de su helio con otros elementos, su núcleo colapsará y explotará, dejando atrás una estrella de neutrones.

Al ser mucho más densa que la estrella de la que procede (y, de hecho, más densa que cualquier otra cosa que no sea un agujero negro), el inmenso flujo magnético de la estrella de neutrones creará un campo mayor que el que tiene actualmente HD 45166. Es muy probable que esa misma cantidad de magnetismo empaquetada en un espacio más reducido sea suficiente para crear un magnetar. Puede parecer extraño que un campo magnético sobreviva sin perturbaciones a una explosión tan poderosa como una supernova, pero eso es lo que los modelos de evolución estelar sugieren que ocurrirá.

Esto todavía deja la pregunta de por qué algunas estrellas son tan magnéticas para empezar. El secreto de HD 41566 puede residir en la sospecha de Shenar de que se formó a partir de dos estrellas que evolucionaron en una órbita muy estrecha, pasando sus capas externas de un lado a otro hasta que sus órbitas decayeron y se fusionaron.

Esta es la primera vez que se descubre que una estrella masiva de helio es magnética y podría desencadenar una carrera para ver si es tan inusual como parece. "Es emocionante descubrir un nuevo tipo de objeto astronómico", dijo Shenar, "especialmente cuando ha estado escondido a plena vista todo el tiempo".

En el proceso de descubrimiento, Shenar encontró algunas otras cosas interesantes sobre HD 45166. Aunque ya se sabía que era parte de un sistema binario, observaciones más cercanas revelaron que orbita más de 50 veces más lejos de su compañero de lo que se pensaba anteriormente, descartando la posibilidad de que sus interacciones fueran eliminadas. eliminando sus capas exteriores. También es un poco más ligero de lo previsto, alrededor del doble de la masa del Sol. Esto es extraño, porque todas las demás estrellas Wolf-Rayet tienen al menos 8 masas solares.

HD 45166 está a unos 3.000 años luz de distancia, lo suficientemente lejos como para estar completamente seguro cuando se convierta en supernova, probablemente dentro de unas pocas decenas de miles de años, pero lo suficientemente cerca como para brindarnos un gran espectáculo.

Los hallazgos se publican en Science.