Una de las estrellas del sistema cuádruple HD 190412, a unos 100 años luz de distancia de la Tierra, se está convirtiendo en diamante. Se trata de la más pequeña de las cuatro estrellas del grupo, una enana blanca compuesta principalmente por carbono y oxígeno metálico y en cuyo interior ya no arde un horno nuclear de fusión. Por eso, y a medida que se enfría, el núcleo de la pequeña estrella se endurece y cristaliza, transformándose 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 -escriben los científicos, dirigidos por Alexander Venner de la Universidad del Sur de Queensland en Australia- presentamos el descubrimiento de un nuevo sistema cuádruple similar a Sirio, a 32 parsecs de distancia, compuesto por una enana blanca en proceso de cristalización que es compañera del anteriormente conocido sistema triple HD 190412».
Cuando la mayoría de las estrellas (todas las que tienen menos de ocho masas solares, incluido nuestro Sol) se quedan sin combustible, 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 (del tamaño de la Luna o la Tierra), pero de enorme densidad. Es lo que se conoce como ‘enana blanca’.
La materia de la que están hechas las enanas blancas, pues, está extraordinariamente comprimida aunque existe algo, llamado ‘presión de radiación’, que evita que se compriman aún más. 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.
Así, en ese estado, aún calientes y luciendo un tenue brillo residual que se va reduciendo con el tiempo, como una brasa que está cada vez más fría, las enanas blancas pueden resistir durante incontables miles de millones de años. Al final, cuando pierdan todo su calor, se convertirán en ‘enanas negras’, 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. Es decir, que no ha transcurrido todavía el tiempo suficiente para que algo así suceda. Los cálculos más recientes en efecto, sugieren que las enanas negras no empezarán a existir hasta dentro de alrededor de un millón de billones de años (un trillón de años), que es infinitamente más que la edad actual del Universo (13.700 millones de años).
Lo único que podemos hacer por ahora, por lo tanto, es identificar los signos de cristalización de los núcleos de las enanas blancas que tenemos a nuestro alrededor.
Durante la cristalización, los átomos de carbono y oxígeno de las enanas blancas dejan de moverse libremente y forman enlaces, organizándose 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, observable en su color el brillo, que las hace parecer más jóvenes de lo que realmente son.
Un hallazgo inesperado
Venner y su equipo estaban utilizando los datos de la misión Gaia para estudiar sistemas estelares múltiples cuando repararon en la existencia de una enana blanca ligada gravitacionalmente al sistema estelar triple llamado HD 190412. El hallazgo de la enana blanca, ahora bautizada como HD 190412 C, convirtió de repente al sistema triple en uno cuádruple.
Pero había más. La nueva estrella mostraba una serie de propiedades que sugerían que se encontraba en proceso de cristalización. Por ahora se desconoce si ese cristal es o no diamante, ya que la densidad de las enanas blancas es de alrededor de 1 millón de kilogramos por metro cúbico, mientras que la densidad del diamante se queda en unos 3.500 kilogramos por metro cúbico. Pero hay alótropos de carbono más densos que eso, y además se han observado ya muchos diamantes flotando en el espacio.
El estudio de las otras tres estrellas del sistema permitió a los investigadores calcular la edad de la enana blanca, algo que nunca se había hecho con una estrella de este tipo en proceso de cristalización y que resultó ser de unos 4.200 millones de años, bastante inferior a la edad del sistema completo, estimada en unos 7.300 millones de años. La discrepancia, de 3.100 millones de años, indica que la tasa de cristalización ha ralentizado la tasa de enfriamiento de la enana blanca en aproximadamente 1.000 millones de años, dicen los investigadores.
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. Es decir, que en un lejanísimo futuro, si la Tierra existe todavía, habrá numerosas ‘estrellas de diamante’ en los alrededores. Aunque ninguno de nosotros estará aquí para poder verlas.
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