Estrellas evolucionadas con química mixta en la Gran Nube de Magallanes

Comparación entre el espectro infrarrojo Spitzer observado (en negro) y la distribución de energía espectral sintética (SED; en rojo) de una estrella AGB con química mixta en la Gran Nube de Magallanes.

Durante las fases finales de sus vidas, las estrellas con masas entre una y ocho veces la masa del Sol evolucionan a través de la rama asintótica de las gigantes (AGB de sus siglas en inglés). Las estrellas AGB se expanden a dimensiones gigantescas y pierden casi la totalidad de su masa inicial debido a los fuertes vientos estelares. La baja temperatura y la alta densidad del viento proporcionan las condiciones perfectas para favorecer la condensación de los granos de polvo en sus envolturas circunestelares. El gas y el polvo son expulsados al medio interestelar, siendo un componente esencial para la formación de nuevas estrellas y planetas. Por ello, la caracterización del tipo de polvo (compuestos en estado sólido, tanto orgánicos como inorgánicos) y la cantidad de polvo producido por estas estrellas gigantes es fundamental para comprender el ciclo de vida de nuestro Universo. Aquí, hemos caracterizado por primera vez un grupo peculiar de estrellas AGB masivas, ubicadas en la Gran Nube de Magallanes. Comparando las observaciones infrarrojas del Telescopio Espacial Spitzer (y predicciones para el futuro Telescopio Espacial James Webb, JWST) con los modelos teóricos, hemos descubierto que estas estrellas muestran una doble química del polvo. Esto significa que sus envolturas están formadas por una capa interior de polvo rico en carbono y una exterior rica en silicatos (compuestos ricos en oxígeno). La presencia simultánea de estos dos tipos de polvo es poco común. La comparación con los modelos estelares muestra que esta situación puede ocurrir en la fase final o inmediatamente después de la fase AGB de estrellas con masas menores que dos veces la masa del Sol, formadas entre uno y cuatro millones de años. De hecho, estas estrellas pasan de tener envolturas circunestelares ricas en oxígeno, donde la condensación de silicatos es favorecida, a ricas en carbono, siendo el carbono solido el tipo principal de polvo. Este resultado indica que estas estrellas con química mixta pueden estar pasando por esta fase de transición ahora mismo.