Un equipo internacional de investigadores, con participación española, ha descubierto la primera estrella gigante roja rica en carbono con vapor de agua en su atmósfera.

El descubrimiento se ha realizado con el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea y los resultados de este trabajo aparecen publicados en la revista Nature.

El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), que ha participado en el hallazgo, informó este miércoles de que la estrella 'CW Leonis' está ubicada en la constelación de Leo, a unos 500 años luz de la Tierra, tiene un radio de 500 soles y es el objeto fuera de nuestro sistema más brillante del cielo en el espectro infrarrojo.

Los elementos principales de la vida en la Tierra son el agua y el carbono, y estrellas como el Sol los sintetizan en grandes cantidades cuando llegan al final de sus vidas. Cuando envejecen, estas estrellas se convierten en gigantes rojas, como 'CW Leonis', y eliminan sus atmósferas.

Cambio de teoría

"Hasta ahora ya sabíamos que estas atmósferas contenían moléculas de agua o moléculas de carbono, y se pensó que estos dos tipos de moléculas no podían coexistir", explicó el científico del CSIC José Cernicharo, quien añadió que "gracias a las mediciones del satélite Herschel hemos echado por tierra esa teoría tan asentada hasta ahora, ya que una estrella como 'CW Leonis', muy rica en carbono, es capaz de tener abundante vapor de agua en zonas muy internas de su atmósfera".

'CW Leonis' emite en la actualidad 10.000 veces más energía que el Sol y en su interior se producen reacciones de fusión nuclear que convierten helio en carbono.

Buena parte de ese carbono termina en las capas exteriores de su atmósfera en forma de viento estelar (rico en moléculas y partículas de polvo con base de carbono), similar al viento solar que llega a la Tierra, pero en ese caso se libera un billón de veces más materia cada hora.

Con tanto carbono en su atmósfera, casi todo el oxígeno debería estar en forma de monóxido de carbono, lo que significa que no existiría agua. Sin embargo, los investigadores detectaron, ya en 2001, que la estrella producía emisiones en una determinada longitud de onda que demostraba la existencia de vapor de agua.

Un posible origen propuesto entonces era que el viento estelar liberaba moléculas de agua de una nube de cometas helados ubicados alrededor de la estrella.

Vapor de agua

El investigador del CSIC constató: "Herschel ha detectado sin lugar a dudas la presencia de agua a muchas longitudes de onda, y ahora es posible establecer que la temperatura del vapor de agua es de entre 700 y 1.000 grados centígrados, lo que implica que el vapor de agua se forma en las capas más internas de la atmósfera y se distribuye a través del viento estelar".

'CW Leonis' obliga, según los científicos, a modificar el modelo que se había pensado (viento estelar interactuando con la nube de un cometa helado distante) por uno en el que se señale que el vapor de agua se crea por procesos químicos con reacciones que se desencadenan por la radicación ultravioleta.

Y es que, la luz ultravioleta rompe el monóxido de carbono, liberando átomos de oxígeno que pueden reaccionar con el hidrógeno para formar moléculas de agua.

"Algunas regiones alrededor de CW Leonis deben estar casi vacías, lo que permite que la luz ultravioleta llegue a las capas más profundas de la atmósfera de la estrella e inicie las reacciones químicas que producen agua", apuntó Cernicharo.

Los resultados de Herschel implican que se producen procesos similares alrededor de estrellas gigantes rojas como la del estudio, que siguen suministrando material para las nuevas generaciones de estrellas y planetas en galaxias como la Vía Láctea.