Se ha detectado, por vez primera, un exótico tipo de objeto cósmico que fue propuesto en el campo teórico por el físico Kip Thorne y la astrónoma Anna Zytkow en 1975. Los objetos de Thorne-Zytkow, como se les llama, son "híbridos" de estrellas supergigantes rojas y estrellas de neutrones que superficialmente se parecen a supergigantes rojas normales, como Betelgeuse en la constelación de Orión. Sin embargo, se diferencian en sus firmas químicas, que resultan de la actividad concreta de sus interiores estelares.

El hallazgo lo han hecho Emily Levesque, de la Universidad de Colorado en la ciudad estadounidense de Boulder, Philip Massey, del Observatorio Lowell, en Flagstaff, Arizona, Estados Unidos, Nidia Morrell, de los Observatorios Carnegie en La Serena, Chile, y la propia Anna Zytkow, de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido.

Una estrella de neutrones es el núcleo muerto de una estrella que previamente estalló como supernova pero, pese a comprimirse mucho, no se ha convertido en un agujero negro. Aunque no esté tan prensada como un agujero negro, su densidad es formidable. Una masa que en promedio es del doble de la del Sol se concentra en una esfera cuyo diámetro se mide en decenas de kilómetros. La materia de una estrella de neutrones alcanza densidades que no existen de forma natural en la Tierra: Una simple cucharada de la materia de la que está hecha una estrella de neutrones pesa más que las montañas del Himalaya. De hecho, la composición química de una estrella de neutrones tiene muy poco que ver con la de la materia de cualquier astro formado por materia menos comprimida. La compresión que reina en una estrella de neutrones es tan brutal que en los átomos fuerza a los electrones a "incrustarse" contra los protones, dando lugar a neutrones. De ahí que a esta clase de objetos se les llame estrellas de neutrones.

Se cree que los objetos de Thorne-Zytkow se forman por la interacción de dos estrellas masivas (una supergigante roja y una estrella de neutrones producida durante una explosión de supernova) en un sistema binario en el que las dos estrellas están una muy cerca de la otra. Si bien el mecanismo exacto no está claro, la teoría más aceptada sugiere que, durante la interacción evolutiva de las dos estrellas, la más masiva, que es la supergigante roja, básicamente se traga a la estrella de neutrones, la cual, en su órbita en torno a la supergigante, ha ido descendiendo cada vez más hacia ella, trazando una espiral. La estrella de neutrones se sumerge en las capas externas de la supergigante roja y continua su inmersión hasta acabar en el mismísimo núcleo de la supergigante.

Aunque las supergigantes rojas obtienen su energía de la fusión nuclear en sus núcleos, los objetos de Thorne-Zytkow están energizados por la actividad inusual de la estrella de neutrones absorbida en su núcleo. El descubrimiento de este objeto de Thorne-Zytkow, concretamente catalogado como “estrella HV 2112” y ubicado en la Pequeña Nube de Magallanes, una galaxia enana muy cercana a la nuestra, inaugura por fin la lista de los objetos de Thorne-Zytkow conocidos en el universo.

La mayoría de los geólogos planetarios creen que la Luna se formó por un gigantesco impacto entre la Tierra y un objeto de tamaño planetario llamado Theia o Tea hace unos 4.500 millones de años. Para confirmarlo, los científicos se han centrado en los últimos años en medir diversos isótopos –átomos de un mismo elemento con distinto número de neutrones–, como los del titanio o el silicio, en muestras lunares y terrestres.

Las proporciones isotópicas varían entre los objetos del sistema solar, pero resulta que en el caso de la Tierra y la Luna son muy similares, lo que entra en conflicto con los modelos teóricos de la gran colisión. Si esta ocurrió de verdad, la Luna se habría formado a partir de fragmentos de Theia, y por tanto, se esperaría que su composición fuera diferente a la de la Tierra.

Ahora un equipo de investigadores alemanes, coordinados por el doctor Daniel Herwartz de la Universidad de Gotinga, ha obtenido mediciones de isótopos de oxígeno que proporcionan las esperadas evidencias de que nuestro satélite se originó por la colisión de Theia contra la Tierra. El trabajo se publica en Science y se presenta la semana que viene en el congreso de geoquímica de Goldschmidt (EE UU).

El equipo ha encontrado que las muestras lunares analizadas presentan valores más altos en la relación isotópica entre el oxígeno-17 y el oxígeno-16 respecto a las rocas terrestres. En concreto, la diferencia es de 12 partes por millón (±3 ppm).

La mayoría de los modelos estiman que nuestro satélite contiene entre un 70% y un 90% de material de Theia, y el resto procedente de la antigua Tierra. Sin embargo, algunos científicos consideran que solo queda alrededor de un 8% de Theia en la Luna. Por su parte, los resultados del nuevo estudio sugieren algo intermedio: “Una mezcla al 50% parece posible, pero hay que confirmarlo”, indica Herwartz.

Para realizar el estudio, al principio su equipo utilizó muestras lunares que habían llegado a la Tierra a través de meteoritos, pero como estaban ‘contaminadas’ por el intercambio de sus isótopos con el agua terrestre, decidieron buscar otras más puras.

Estas las proporcionó la NASA a partir de rocas recogidas durante las misiones Apolo 11, 12 y 16, y después fueron analizadas mediante una técnica de espectrometría de masas. Con este mismo material se han estudiado otros isótopos, como los de titanio, pero no se han detectado las diferencias observadas con el oxígeno. (Fuente: SINC)