China descubre sistema triple de estrellas con radiotelescopio FAST

Hace seis años, el radiotelescopio FAST de China capturó algo que los astrónomos llevaban tiempo buscando: un púlsar rotando a velocidades vertiginosas, completando una vuelta cada 3,2 milisegundos. El objeto, catalogado como J0435+3233, fue detectado el 8 de junio de 2020, pero lo que parecía ser un hallazgo singular se reveló como algo mucho más complejo. Esta semana, investigadores de la Academia de Ciencias de China publicaron en The Astrophysical Journal Letters la confirmación de que ese púlsar no está solo: forma parte de un sistema de tres cuerpos celestes en una danza gravitatoria que desafía los modelos conocidos de evolución estelar.

La investigación, dirigida por Han Jinlin de los Observatorios Astronómicos Nacionales, se construyó sobre cinco años de observación meticulosa. El equipo del Observatorio Astronómico de Xinjiang realizó 192 mediciones del objeto, rastreando cada variación en su movimiento orbital. Lo que encontraron fue un sistema binario íntimo: el púlsar y una enana blanca orbitan juntos alrededor de un centro de masa común cada ocho días, en una órbita perfectamente circular. Pero había algo más. Las mediciones revelaban anomalías en el período de rotación del púlsar, cambios que no podían explicarse por la presencia de solo dos cuerpos.

La tercera estrella emergió del análisis como la clave del misterio. Similar al Sol y aún en plena evolución, esta estrella completa una órbita alrededor del sistema binario cada 73,5 años, siguiendo una trayectoria elíptica con una excentricidad de 0,6. Su influencia gravitatoria, aunque débil a esa distancia, es suficiente para perturbar el movimiento del púlsar de maneras que los astrónomos pueden medir con precisión. Los tres cuerpos nacieron juntos en la misma nube de gas y polvo hace miles de millones de años, pero sus destinos divergieron radicalmente según sus masas y posiciones iniciales.

La estrella más masiva agotó su combustible nuclear primero, colapsó y se transformó en el púlsar que hoy observamos: una reliquia ultradensa del tamaño de una ciudad pero con la masa del Sol. La segunda estrella, menos masiva, también completó su ciclo de vida y se convirtió en enana blanca, un objeto frío y denso del tamaño de la Tierra. La tercera, más pequeña aún, sigue en su juventud estelar, quemando hidrógeno en su núcleo sin prisa, orbitando a sus dos compañeras muertas. Es un retrato de tres generaciones estelares congelado en el espacio.

Antes de este descubrimiento, los astrónomos conocían solo un sistema triple que incluyera un púlsar fuera de los sistemas planetarios: estaba compuesto por un púlsar y dos enanas blancas. El sistema J0435+3233 es diferente y, por eso, valioso. Ofrece a los científicos una oportunidad única para poner a prueba las teorías fundamentales de la gravedad, particularmente el principio de equivalencia fuerte, que sostiene que la gravedad afecta a todos los objetos de la misma manera independientemente de su composición. Con tres cuerpos de naturaleza completamente distinta—un púlsar, una enana blanca y una estrella ordinaria—orbitando en configuraciones medibles, los investigadores pueden verificar si la gravedad se comporta exactamente como Einstein predijo.

El hallazgo también ilumina cómo evolucionan los sistemas estelares múltiples. La mayoría de las estrellas en el universo no nacen solas; nacen en grupos, a menudo en pares o tríos. Comprender cómo estos sistemas cambian con el tiempo, cómo sus órbitas se alteran, cómo algunos componentes mueren mientras otros persisten, es fundamental para entender la estructura del cosmos. El descubrimiento fue posible gracias a la colaboración internacional y a la capacidad del radiotelescopio FAST, el instrumento más sensible de su tipo en el mundo, para detectar señales débiles de objetos distantes. Mientras los astrónomos continúan observando este sistema, cada medición nueva promete revelar más detalles sobre cómo tres estrellas pueden vivir juntas en el vacío del espacio.