Un equipo internacional de científicos, liderado por investigadores de la Universidad de Costa Rica (UCR), desarrolló un innovador modelo computacional que explica por primera vez cómo las estrellas masivas adquieren y regulan su velocidad de rotación durante su formación, resolviendo una incógnita que ha desafiado a la astronomía durante décadas.
El hallazgo fue publicado en la prestigiosa revista científica Astronomy & Astrophysics y es fruto de una colaboración entre la UCR, el Observatorio de Yunnan, en China, y la Universidad de Ginebra, en Suiza.
La investigación fue liderada por el doctor André Oliva, del grupo de investigación Beiwa —que significa “estrella” en idioma cabécar del Chirripó— del Centro de Investigaciones Espaciales (Cinespa) de la UCR. También participaron el doctor Facundo Moyano, del Observatorio de Yunnan, y los investigadores Luca Sciarini, Sylvia Ekström, Patrick Eggenberger y Georges Meynet, de la Universidad de Ginebra.
El estudio responde a una pregunta fundamental de la astronomía: ¿cómo las estrellas masivas, aquellas que poseen al menos ocho veces la masa del Sol, logran girar sin alcanzar velocidades que provoquen su destrucción?
Según explicó el Dr. Oliva, las estrellas nacen a partir de enormes nubes de gas y polvo que se contraen por efecto de la gravedad. Durante ese proceso, el material comienza a girar cada vez más rápido y forma un disco de acreción, desde el cual la materia cae hacia la estrella en formación.
Hasta ahora, los modelos indicaban que ese mecanismo haría que la estrella acelerara continuamente su rotación hasta desintegrarse. Sin embargo, las nuevas simulaciones demostraron que los chorros de materia expulsados por la estrella actúan como un regulador natural, extrayendo parte del momento angular y evitando que alcance velocidades críticas.
Los investigadores combinaron dos avanzadas simulaciones computacionales: una que reproduce el comportamiento del disco de acreción y los chorros, y otra que modela el interior de la estrella. Gracias a ello comprobaron que ambos procesos encuentran un equilibrio: mientras el disco incrementa la rotación, los chorros la reducen.
El estudio también revela que, a diferencia de las estrellas de baja masa, cerca del 90 % de las estrellas masivas carecen de campos magnéticos propios que ayuden a frenar su giro. En estos casos, el campo magnético asociado a los chorros desempeña el papel principal en la regulación de la velocidad de rotación.
La investigación fue posible gracias al Clúster de la Universidad de Costa Rica, considerado el sistema de supercómputo más potente de Centroamérica. Esta infraestructura permite realizar en horas o días cálculos científicos que, de otra forma, tardarían hasta una década, además de procesar más de un billón de operaciones matemáticas por segundo para investigaciones en astronomía, inteligencia artificial, bioinformática, genética y física médica.
Para modelar el comportamiento de las estrellas, el equipo utilizó el código computacional Genec, desarrollado originalmente en Ginebra, una ciudad con amplia trayectoria en el estudio de estrellas rotantes.
Los científicos destacan que comprender la evolución de las estrellas masivas resulta fundamental, ya que estos astros producen enormes cantidades de radiación y enriquecen el universo con elementos químicos pesados indispensables para la formación de planetas y, eventualmente, para el desarrollo de la vida.
Fuente : UCR
