«Los remanentes estelares, clave para entender el origen y futuro del cosmos»

«Los restos de las estrellas al final de su vida, conocidos como remanentes estelares, son una ventana para descifrar los misterios del universo y su evolución. No solo nos acerca a comprender el origen del cosmos, sino que también impulsa la innovación tecnológica», dijo William Henry Lee Alardin, físico de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), quien ha dedicado más de 20 años de su vida a la observación de las estrellas de neutrones y agujeros negros.

En entrevista con La Jornada, el científico explicó que dependiendo de la masa inicial de la estrella, el remanente estelar puede adoptar diferentes formas: enanas blancas (si tiene 8 veces la masa del Sol); estrellas de neutrones (si tiene entre 8 y 25); y agujeros negros (si tiene 25).

«Si hablamos del final de una estrella pequeña, el proceso es tranquilo: sus capas externas se expulsan lentamente hasta formar una enana blanca. En cambio, si son masivas terminan con una explosión violenta, arrojando elementos a 30 mil kilómetros por segundo».

Lee Alardin, quien recibió la medalla Gabino Barreda en 1992 y la Distinción Universidad Nacional para Jóvenes Académicos en 2009, detalló que si bien durante el Big Bang se produjo casi todo el hidrógeno y el helio del universo, otros elementos como el carbono, nitrógeno, oxígeno, hierro, silicio, cobalto, níquel y uranio se producen a lo largo de la vida o muerte de las estrellas.

Laboratorio natural

«Es importante estudiar estos remanentes porque es en estas condiciones extremas que se forma la materia de la que está hecha nuestra galaxia, nuestro planeta, nosotros mismos. Estos fenómenos son un laboratorio natural para entender su comportamiento».

Otra razón para observar cuerpos como las enanas blancas, las de neutrones o los agujeros negros, agregó el astrofísico, es que proporcionan datos sobre las poblaciones de estrellas en la Vía Láctea y en otras galaxias, con ello podemos entender su distribución espacial, su composición química, sus edades y su movimiento.

“Si bien tenemos avances enormes en algunos temas, seguimos sin tener claro cómo son los procesos de formación estelar y la demografía estelar. ¿Por qué hay cierto número de astros, de ciertas masas, y por qué no de otros?

Las estrellas

«En la estructura del universo a gran escala, las estrellas son el bloque fundamental de formación de las galaxias, entonces si no entendemos cómo se forman, pues no vamos a entender mucho sobre las galaxias«, afirmó.

El especialista resaltó que un motivo más para estudiarlos tiene que ver con las herramientas que deben crearse para observarlos. “Los remanentes estelares están muy calientes y brillan en luz ultravioleta, rayos X y gamma, para verlos hay que desarrollar técnicas, instrumentos, observatorios, software, lo que detona una serie de implementos tecnológicos que más tarde pueden tener otras aplicaciones”.

Por ejemplo, durante la pandemia de covid, un equipo de cómputo de la UNAM desarrolló una herramienta para hacer análisis de placas de tórax para saber si había lesiones en los pulmones, con «una técnica muy similar a la que se usa en astronomía para ver si lo que se observa en el espacio es una mancha o una galaxia«.

En los pasados 10 años, LIGO y Virgo, observatorios de detección de ondas gravitacionales, han realizado descubrimientos significativos. Uno de ellos es la presencia de agujeros negros en sistemas binarios que tienen entre 50 y 200 veces la masa del Sol.

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«Conocíamos agujeros negros en nuestra galaxia de 30 y 40 veces la masa del Sol, y esperamos ver más de esos. Pero LIGO detectó agujeros con masas mayores y que nunca habíamos visto. Esto plantea nuevas interrogantes, desafíos al conocimiento: ¿qué estrellas dieron lugar a estos agujeros negros?».

Pero el estudio de los remanentes no solo nos acerca a comprender el origen del cosmos, sino que también impulsa la innovación tecnológica y fortalece la colaboración internacional, planteó Lee Alardín, quien también dirige la coordinación de Relaciones y Asuntos Internacionales (CRAI) de la UNAM.

«La inversión que requieren los proyectos y los sitios desde los cuales se pueden establecer observatorios son razones claves por las cuales la astronomía es una ciencia muy internacional.

«La lista de lugares adecuados para observación estelar es muy reducida, son apenas un par de sitios en islas o cordilleras montañosas cerca del mar. Ahora, una colaboración técnica y científica permite dividir la factura de un proyecto».

Grandes preguntas por resolver

Sobre el futuro y las grandes preguntas por resolver, Lee Alardin cree que el trabajo está en lograr una mejor caracterización del cosmos a partir de la detección de las ondas gravitacionales combinadas con observatorios que encuentran diferentes tipos de luz, como rayos X o infrarrojos. «Hay una sección del espectro de ondas gravitacionales que no hemos observado».

El investigador refirió que una apuesta para los próximos años es el proyecto LISA, que tiene como objetivo lanzar tres satélites en 2037 para observar fuentes de ondas gravitacionales de baja frecuencia. Lo que complementará los descubrimientos realizados por experimentos como LIGO y Virgo en el rango de altas frecuencias.

En México, destacó el papel que juega el telescopio robotizado Colibrí que este año se instaló en el Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir y cuya principal finalidad es identificar y dar seguimiento a los estallidos de rayos gamma. Este artefacto estará en red con otros dos telescopios terrestres en China y el satélite franco-chino SVOM lanzado en junio de este año.

«Los remanentes estelares son más que vestigios de estrellas extintas: son la clave para nuestro entendimiento del origen y el futuro del cosmos. Con proyectos como LISA y Colibrí, la humanidad está más cerca de descifrar los misterios del universo y su evolución».