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1/7/22 - DJ:

Las Estrellas inmortales

T.E.L: 3 min.

Si las estrellas "mueren" cuando se quedan sin hidrógeno, ¿podrían vivir para siempre si se les repone constantemente en un AGN?



Las estrellas han cantado la misma canción desde el comienzo del universo: nacés, fusionás hidrógeno en helio, te alejás de la secuencia principal y finalmente sos reciclado al cosmos como nube molecular. Pero, bajo las condiciones apropiadas, las estrellas pueden ser inmortales. La "Fuente de la Juventud" no es la que buscó (supuestamente) Ponce de León en América, ni es como la pintó El Bosco. A Paracelso le daría un soponcio si supiera que la "panacea estelar" es hidrógeno.

La teoría de la Renovación Permanente
Muchas galaxias hospedan un núcleo activo (AGN), compuesto por un disco de gas y polvo orbitando a un agujero negro supermasivo. Aunque se trata de un entorno extremo, los astrónomos sugieren que algunas estrellas en esos discos serían inmortales.

Mientras estas estrellas convierten hidrógeno en helio en sus núcleos, constantemente reponen su hidrógeno del disco circundante. Como resultado, nunca se quedan sin combustible, nunca dejan la secuencia principal. No "mueren". 

Ahora, un equipo liderado por Adam Jermyn exploró cómo estas estrellas pueden afectar la evolución del disco que las rodea.

Beber de la fuente de la juventud estelar
Jermyn y sus colegas consideraron discos con vidas cortas (0,1 millón de años) y largas (10 millones de años), estimando que estos discos podrían capturar 1000 y 20.000 estrellas, respectivamente, de las regiones internas de sus galaxias. Los de vida corta solo contienen masa suficiente para producir 300 de estas estrellas inmortales, mientras los de vida larga pueden alimentar a todas sus 20 mil estrellas. En ambos casos, son estrellas masivas, de unas 300 masas solares y tienen núcleos convectivos. La agitación constante trae hidrógeno fresco a sus núcleos y transporta helio hacia la superficie. De allí, feroces vientos estelares llevan el gas rico en helio al disco, aumentando la abundancia de ese elemento cerca del agujero negro. 



Las consecuencias de este transporte no están claras aún: podría robarle a las estrellas inmortales los superpoderes, dado que quemarían el hidrógeno más rápidamente de lo que puede ser recuperado. Medir la abundancia de helio en los AGN podría mejorar el conocimiento sobre el proceso.

También es posible que, como los AGN no permanecen activos para siempre, mientras el disco se disipa, las estrellas expulsan gran parte de su masa, lo que "regenera" el disco, dándole un nuevo impulso, hasta que las estrellas vuelven al reino de la mortalidad estelar y evolucionan hacia agujeros negros.


El disco alrededor de un núcleo galáctico activo (AGN) captura la mayoría de estrellas dentro del sector rcap. Las estrellas en la zona rmax crecen y se hacen inmortales, mientras aquellas afuera del disco o más allá de rmax, acretan poco gas. En azul, estrellas de más de 100 Masas solares. En naranja, las de baja masa. Jermyn et al. 2022.

Los autores del trabajo especulan sobre diferentes escenarios posibles, incluyendo la fusión de agujeros negros o estrellas de neutrones con estrellas inmortales, dando lugar a objetos Thorne-Żytkow.

En cualquier caso, lo de "inmortales" es una forma de decir. El proceso de nutrir a las estrellas en los AGN con material para fusionar podría durar millones de años, miles de millones, pero no para siempre. La receta del Universo incluye entropía y expansión acelerada, componentes ideales para una regia muerte térmica.

Los autores notan que sus estimaciones son inciertas, pero está claro que las estrellas inmortales pueden jugar un rol importante en la evolución de las regiones centrales de una galaxia. Futuros trabajos podrían explorar las consecuencias de gas enriquecido de helio en las cercanías de un agujero negro supermasivo. La inmortalidad estará fuera de nuestro alcance, ¡pero al menos podemos vivir vicariamente a través de estas estrellas!

Los AGN podrían pensarse como quirófanos de un cirujano estelar que inyecta un poco de bótox a las estrellas. Rejuvenece a los astros, como a las celebridades de Hollywood. Pero también a las estrellas, las muerte les sienta bien.☉


Fuentes y enlaces relacionados
“Effects of an Immortal Stellar Population in AGN Disks,” Adam S. Jermyn et al 2022 ApJ 929 133.

The Life and Times of Immortal Stars

Sobre las imágenes

Ilustración de los alrededores de un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia activa.[ESO/M. Kornmesser]

Fig. 1-2: Jermyn et al. 2022.

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