Cuando las estrellas más masivas llegan al final de sus días pasan por una fase donde alcanzan temperaturas y luminosidades por encima de cualquier otra estrella conocida. Si alguna vez has encontrado una clasificación de las estrellas más extremas conocidas, alguna de estas estrellas probablemente haya aparecido en el ranking. Se las conoce como estrellas de Wolf-Rayet, pues las primeras estrellas de este tipo fueron descubiertas y estudiadas por Charles Wolf y Georges Rayet en 1867. Pero a pesar de conocer este tipo de estrellas desde hace más de 150 años, no ha sido hasta hace unas décadas que hemos podido clasificar sus diferentes integrantes de manera sistemática y hasta hace unos años que hemos empezado a entender cómo se forman.
Estas estrellas forman en verdad un grupo relativamente heterogéneo y no todas presentan las mismas características. Sí tienen en común el hecho de que son estrellas masivas, con varias veces la masa de nuestro Sol, en las que el hidrógeno de su núcleo se encuentra prácticamente agotado. Estas estrellas se encuentran en la fase final de sus días en la que han empezado a fusionar núcleos de helio o incluso de elementos más pesados como el carbono y el oxígeno. Además, presentan intensas líneas de emisión en su superficie, relacionadas con elementos como nitrógeno, carbono, oxígeno y también helio. Son de hecho estas líneas de emisión las que permiten distinguirlas normalmente de otras estrellas con temperaturas similares y las que nos han permitido localizarlas en galaxias lejanas a la nuestra.
En general, todas las estrellas que empezaron sus días con una masa superior a las 20 masas solares, pasarán en algún momento por una fase en la que serán consideradas estrellas de Wolf-Rayet. Esta combinación de factores hace que sean excepcionalmente raras. Las estrellas muy masivas son las menos comunes del universo por un lado porque pocas nubes interestelares tienen suficiente masa inicial para formarlas y por otro porque al tener vidas que duran alrededor de 100 millones de años deben haberse formado hace relativamente poco tiempo para que hayan llegado hasta nuestros días. Si además las estrellas Wolf-Rayet solo son una breve fase al final del ciclo vital de estas estrellas ya de por sí raras, nos encontramos con que se conocen menos de 500 de estas estrellas y se estima que no debería haber más de 1 000 en nuestro grupo local.
A pesar de que la galaxia de Andrómeda sea más masiva y contenga más estrellas que la nuestra pensamos que debería contener menos estrellas de Wolf-Rayet porque un ingrediente importante en su formación es la metalicidad de la nube de gas y polvo que dio origen a la estrella de la que provienen. Para la astrofísica “metal” es cualquier elemento químico más pesado que el helio y pensamos que la Vía Láctea tiene una mayor metalicidad que Andrómeda o que las Nubes de Magallanes y que por ello debería tener una mayor proporción de estrellas de Wolf-Rayet.
La estrella más masiva y luminosa conocida, R136a1, es de hecho una estrella de este tipo. Acumula 196 veces la masa del Sol y brilla con una luminosidad 4’7 millones de veces mayor. Esto significa, que emite tanta energía en unos segundos como el Sol emite en todo un año. R136a1 se encuentra en la Nebulosa de la Tarántula, en la Gran Nube de Magallanes a 163 mil años luz de distancia, pero si sustituyera a nuestro Sol, vista desde Plutón brillaría más que el Sol real visto desde la Tierra y vista desde Próxima Centauri, la estrella más cercana a nosotros, brillaría como lo hace la luna llena.
Esta luminosidad sin embargo es responsable de que algunas de estas estrellas lleguen a perder una cantidad equivalente a varias veces la masa del Sol en forma de viento estelar. La presión ejercida por la luz emitida por la estrella empuja a sus capas más externas, dispersándolas por los alrededores de la estrella de forma que puede llegar a confundirse con la nebulosa formada por estrellas menos masivas al final de su fase de supergigantes rojas. Este intenso viento solar hace que se piense que estas estrellas pudieron ser clave a la hora de esparcir elementos más pesados que el helio por la galaxia pues además de expulsar material durante la explosión en forma de supernova, lo hicieron también durante esta fase.
Otro récord que también ostentan las estrellas de Wolf-Rayet es el de encontrarse entre las estrellas más calientes conocidas. WR102 es la estrella más caliente que conocemos, con una temperatura superficial de unos 210 000 K. Es tan caliente, que brilla mucho más intensamente en luz ultravioleta que en luz visible. Esta estrella acumula unas 16 veces la masa Solar en la mitad de tamaño, pues consiste en un denso núcleo de helio, con grandes cantidades de carbono, oxígeno y otros elementos. Se calcula que WR102 se encuentra en sus últimos momentos antes de explotar como supernova y que podría hacerlo antes de unos 1 500 años. Por suerte está situada a más de 8 000 años luz de distancia por lo que podremos estudiarla en profundidad, pero no debería resultar un peligro para la vida en la Tierra.
Referencias:
- Crowther, Paul A. (2007). "Physical Properties of Wolf–Rayet Stars". Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 45, doi:10.1146/annurev.astro.45.051806.110615
- Georges Meynet et al, (2011). "Red Supergiants, Luminous Blue Variables and Wolf–Rayet stars: The single massive star perspective". Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège. v1. 80, arXiv:1101.5873
