En algún lugar del Cosmos podemos encontrar sistemas binarios donde una de las estrellas está devorando a la otra. Durante este proceso de canibalismo estelar, se pueden producir intensas emisiones de radiación electromagnética que aumentan el brillo del sistema durante días. Hablamos de las novas.

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Recreación de un sistema binario formado por una enana blanca y una gigante roja. (Fuente: http://www.europapress.es)

A modo de introducción, vamos a detallar un poco cuál es el ciclo de vida de una estrella. En algunas zonas del espacio encontramos nebulosas ricas en hidrógeno y helio, aunque también puede haber otros elementos como carbono, oxígeno, silicio y un largo etc. Estas nebulosas acaban colapsando sobre sí mismas, formando una región donde la densidad de material (principalmente hidrógeno) aumenta en gran medida. Una vez que se alcanza cierta masa, en el interior de esta zona comienzan a producirse una serie de reacciones conocidas como fusión nuclear. A partir de aquí ya podemos referirnos a ella como estrella. Posteriormente, y una vez que el hidrógeno se haya consumido totalmente, el astro comienza a fusionar helio, convirtiéndose en una gigante roja. Al tiempo, la gigante roja expulsa las capas superiores y forma una nebulosa en cuyo interior se guarda el último suspiro de la estrella, la enana blanca. Se trata de cuerpos con temperaturas superficiales muy altas y de pequeño tamaño, así como una gran densidad. Además este tipo de estrella ya no produce reacciones termonucleares en su interior, de modo que se va enfriando y comprimiendo poco a poco a lo largo de miles de millones de años. Finalmente, y una vez que la estrella se enfríe del todo, lo único que quedará será una enana negra, un cuerpo estelar que no emite ningún tipo de radiación, un astro completamente muerto.

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Evolución estelar. (Fuente: www.biomic2010.blogspot.com)

Se debe especificar que no todos los astros tienen una vida tan apacible, sólo aquellos que tengan una masa inferior a cinco veces la del Sol. Para el resto, quedan algunos destinos como convertirse en agujero negro, estrella de neutrones o desparecer completamente, fenómenos mucho más violentos que los anteriormente descritos. También destacar que la existencia de las enanas negras es todavía puramente teórica, debido a que el proceso de enfriamiento de una enana blanca es mucho más largo que la edad del Universo, por lo que todavía no han tenido tiempo de formarse.

Una vez conocido el proceso de evolución estelar, podemos centrarnos en el tema que de verdad nos interesa. Como indiqué antes, imaginemos que en nuestro viaje por el Cosmos encontramos un sistema binario. Se trata de dos estrellas de diferentes edades que por alguna razón acabaron ligadas gravitacionalmente. Una de ellas es mucho menor que la otra, aunque más densa. Hablamos de una enana blanca y una estrella evolucionada, es decir, que ha dejado atrás su fase principal (en la que actualmente se encuentra el Sol). Pongamos, por ejemplo, que se trata de una gigante roja. Dichos cuerpos han llegado a una situación de canibalismo estelar, donde la más pequeña está devorando las capas exteriores de la mayor.

Debido a la enorme atracción gravitatoria que genera la depredadora, el material de la afectada se ve arrancado de esta y superando el lóbulo de Roche. El lóbulo de Roche es una región del espacio donde el material que se encuentra en ella todavía pertenece a la estrella que lo generó. Si se supera dicha región, este material es atraído por su compañera y pasa a formar parte de esta. Entonces se crea el disco de acreción.

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Lóbulo de Roche. (Fuente: www.atenea.pntic.mec.es)

Sé que son muchos términos y en ocasiones puede resultar lioso, pero vamos a intentar explicarlo de la manera más clara posible. Los discos de acreción son zonas (en forma de disco, obviamente) llenas de gas y polvo alrededor de un objeto central masivo. El ejemplo más claro es el disco protoplanetario alrededor de una estrella recién nacida, región donde se acumula el material que más tarde formará un sistema planetario. Sin embargo, no siempre son de este tipo. El disco que se genera alrededor de la enana blanca poco a poco pasa a formar parte del astro, es decir, lo alimenta a partir del material de la otra estrella. Esta va aumentando su masa hasta que se produce el fenómeno que nos interesa de verdad, la nova.

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Disco de acreción. (Fuente: www.wikipedia.org)

Hasta ahora tenemos esta situación. Nos encontramos con un sistema binario formado por dos estrellas, una enana blanca y una gigante roja. Debido a la potente atracción que ejerce la primera, el material de la segunda es arrancado de esta y se precipita hacia la estrella vecina formando un disco de acreción. El material de este disco se va precipitando hacia la enana blanca aumentando su masa y pudiendo provocar las novas.

Una vez que conocemos todo el proceso, vamos a detallar en qué consisten las novas. El material que conforma los discos de acreción es principalmente hidrógeno y helio. Este es atraído y compactado en la superficie de la enana blanca debido a la fuerza gravitatoria. A medida que se va acumulando material, la temperatura de este va aumentando cada vez más hasta que se alcanza cierto punto. Se trata de la temperatura a la cual la fusión nuclear es posible, de modo que da inicio el fenómeno de nova. Esto se traduce en un aumento muy repentino del brillo del sistema y en la transformación de grandes cantidades de hidrógeno y helio en elementos más pesados. Un fenómeno parecido al que ocurre en los núcleos estelares pero mucho más violento y rápido, con una escala de tiempo de días.

A diferencia de las supernovas (de las que hablaremos en futuras publicaciones) y otros fenómenos, las novas no tienen por qué ocurrir una sola vez en un sistema binario. Mientras la gigante roja (siguiendo con nuestro ejemplo) posea masa, esta podrá alimentar el disco de acreción y hacer que la enana blanca siga fusionando el hidrógeno y el helio.

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Sistema durante y después de una nova. (Fuente: www.wikipedia.org)

De modo que el final de esta historia puede venir por dos caminos. El primero lo acabamos de nombrar. La gigante roja se queda sin material y la enana blanca sigue brillando durante millones de años hasta apagarse completamente. O puede darse otra situación, una que acabe con el sistema al completo. De por sí, las novas son fenómenos bastante violentos, pero a veces pueden ocurrir de manera mucho más energética. En el caso de que la cantidad de hidrógeno y helio sea lo suficientemente grande, la enana blanca puede generar una nova que acabe por destruir ambas estrellas y dar por finalizada la existencia del sistema.

Y creo que esto es todo por hoy. La verdad es que me ha quedado una entrada algo más larga de lo que es habitual, pero el tema merecía la pena. También he de decir que no soy experto en el tema, por lo que puede que algunas cosas no estén tan bien explicadas como deberían. De todos modos, he intentado ser lo más riguroso posible, así que espero que hayan disfrutado de la lectura. ¡Nos vemos!