Las enanas blancas son los restos densos y calientes de estrellas parecidas al Sol, cadáveres estelares que ya no producen energía mediante fusión nuclear, pero que aún pueden protagonizar algunos de los fenómenos más extremos y fascinantes del universo.

En 2024 una misión espacial de la NASA consiguió observar una de estas enanas blancas utilizando una técnica completamente nueva en este tipo de objetos: la polarimetría de rayos X. El instrumento responsable fue el IXPE, el Explorador de Polarización de Rayos X, y el sistema observado fue EX Hydrae, una enana blanca situada a unos 200 años luz de la Tierra, en la constelación de Hidra.

Este logro no es solo un avance técnico. Es una nueva manera de “ver” el universo. Una forma distinta de reconstruir la geometría de sistemas estelares que jamás podremos fotografiar directamente. Y, sobre todo, una ventana privilegiada para comprender cómo se comporta la materia cuando cae, se acelera y se calienta hasta decenas de millones de grados en las cercanías de una estrella muerta.

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¿Qué es una enana blanca?

Para entender la importancia de este descubrimiento conviene empezar por el principio. Una enana blanca es el destino final de la mayoría de las estrellas del universo, incluidas todas aquellas con una masa similar a la del Sol. Cuando una estrella de este tipo agota el hidrógeno de su núcleo y ya no puede sostener las reacciones de fusión, comienza a expandirse y se transforma en una gigante roja. Finalmente, expulsa sus capas externas al espacio y deja atrás un núcleo extremadamente denso.

Ese núcleo es la enana blanca. Tiene un tamaño comparable al de la Tierra, pero concentra una masa similar a la del Sol. Una cucharadita de materia de una enana blanca pesaría toneladas en la superficie terrestre. Ya no genera energía nueva, pero conserva un calor residual enorme y una gravedad tan intensa que cualquier objeto cercano siente su influencia de manera dramática.

La mayoría de las enanas blancas están solas, enfriándose lentamente durante miles de millones de años. Sin embargo, algunas tienen compañía.

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Sistemas binarios: cuando una estrella se alimenta de otra

EX Hydrae no es una estrella aislada. Forma parte de un sistema binario, es decir, dos estrellas que orbitan alrededor de un centro de masas común. En este caso, la enana blanca tiene como compañera una estrella de secuencia principal, una estrella todavía “viva”, similar en comportamiento a nuestro Sol.

La diferencia de masas y de gravedad entre ambas provoca una situación muy particular. La gravedad de la enana blanca es tan intensa que arranca gas de su estrella compañera. Ese gas no cae directamente, sino que comienza a girar formando un disco de acreción, una estructura plana y caliente donde la materia pierde energía poco a poco antes de precipitarse sobre la superficie de la enana blanca.

Este proceso es uno de los más eficientes del universo para liberar energía. La materia que cae se acelera, se comprime y se calienta hasta temperaturas extremas, emitiendo radiación en longitudes de onda muy energéticas, especialmente rayos X.

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Polares e intermedios: el papel del campo magnético

No todos los sistemas de enanas blancas con acreción son iguales. La clave está en el campo magnético de la enana blanca.

En los sistemas llamados “polares”, el campo magnético es tan intenso que impide la formación de un disco de acreción. El gas es canalizado directamente hacia los polos magnéticos de la estrella, siguiendo las líneas del campo.

En el extremo opuesto están los sistemas con campos magnéticos débiles, donde el disco de acreción se forma de manera completa y estable.

EX Hydrae pertenece a una categoría intermedia. Su campo magnético no es lo suficientemente fuerte como para destruir el disco de acreción, pero sí lo bastante intenso como para desviar parte del material hacia las regiones polares. Por eso se clasifica como un “polar intermedio”.

Esta configuración crea un entorno extraordinariamente complejo, con discos, columnas de gas y choques violentos entre materia que cae y materia ya ligada a la estrella.

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Columnas de acreción: fábricas cósmicas de rayos X

Cuando el gas del disco es capturado por el campo magnético de la enana blanca, es dirigido hacia sus polos en forma de columnas de acreción. En estas columnas, el material alcanza velocidades enormes y se calienta hasta decenas de millones de grados.

Al impactar contra capas más densas cercanas a la superficie de la enana blanca, el gas se frena bruscamente y emite rayos X de alta energía. Estas regiones son demasiado pequeñas y lejanas para ser observadas directamente con telescopios convencionales. Aquí es donde entra en juego el IXPE.

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IXPE: una nueva forma de observar el universo

El Explorador de Polarización de Rayos X es una misión conjunta de la NASA y la Agencia Espacial Italiana. A diferencia de otros observatorios de rayos X, IXPE no solo mide la energía y la dirección de los fotones, sino también su polarización.

La polarización contiene información crucial sobre cómo y dónde se produjo la radiación. Permite inferir geometrías, orientaciones y procesos físicos que de otro modo permanecerían ocultos.

Hasta ahora, esta técnica se había utilizado sobre todo en objetos extremos como agujeros negros y estrellas de neutrones. Aplicarla a una enana blanca era un reto y una oportunidad.

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EX Hydrae bajo la mirada de IXPE

En 2024, IXPE dedicó casi una semana completa a observar EX Hydrae. El objetivo era claro: utilizar la polarización de los rayos X para reconstruir la geometría de las columnas de acreción.

El resultado fue sorprendente. Gracias a los datos polarimétricos, los científicos pudieron medir la altura de la columna de acreción con una precisión sin precedentes. La estructura alcanza casi 3.200 kilómetros de altura, una distancia comparable al tamaño de un planeta pequeño.

Lo más interesante es que esta medida se obtuvo con muchas menos suposiciones que en estudios anteriores. La polarización permitió deducir que buena parte de los rayos X observados se dispersan en la propia superficie de la enana blanca, aportando pistas directas sobre la física del sistema. Uno de los aspectos más fascinantes de este trabajo es que demuestra cómo la astronomía moderna puede “ver” estructuras imposibles de resolver directamente. No hay imagen alguna de la columna de acreción de EX Hydrae. Sin embargo, gracias a la polarización de la luz, es posible reconstruir su tamaño, su orientación y su comportamiento.

Es una forma de astronomía indirecta, casi detectivesca, en la que cada fotón cuenta una parte de la historia. Los datos obtenidos con IXPE no solo sirven para comprender EX Hydrae. Son una pieza clave para interpretar otros sistemas binarios energéticos, tanto con enanas blancas como con estrellas de neutrones o agujeros negros.

Comprender cómo se organiza la materia bajo campos magnéticos intensos es fundamental para la astrofísica moderna. Estos procesos influyen en la evolución estelar, en la emisión de radiación de alta energía y, en última instancia, en la forma en que el universo recicla su materia.

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La misión IXPE continúa operativa y proporcionando datos sin precedentes. Liderada por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA, con la colaboración de instituciones de todo el mundo, se ha convertido en una herramienta clave para explorar el universo extremo.

El estudio de EX Hydrae marca un antes y un después. Demuestra que incluso estrellas muertas, pequeñas y aparentemente tranquilas, pueden revelar secretos profundos cuando se observan con los instrumentos adecuados.

En un universo donde muchas de las estructuras más interesantes están fuera del alcance de nuestros telescopios, la polarimetría de rayos X se perfila como una de las técnicas más poderosas para seguir avanzando. Porque, a veces, no hace falta ver una estrella para comprenderla. Basta con escuchar atentamente la historia que cuentan sus fotones…

Enlaces oficiales y de contexto sobre la observación de EX Hydrae y IXPE

• 🌌 NASA: IXPE mide por primera vez una enana blanca — artículo oficial explicando cómo el Explorador de Polarización de Rayos X (IXPE) ha observado la polarización de rayos X en el sistema binario EX Hydrae, aportando nueva vista sobre la geometría de este tipo de estrellas compactas y sus columnas de acreción. NASA’s IXPE Measures White Dwarf Star for First Time
• 🔭 ScienceDaily – Frenesí cósmico de una enana blanca — resumen divulgativo de los hallazgos de IXPE sobre EX Hydrae, destacando cómo los datos de polarización permiten entender estructuras demasiado pequeñas para ser fotografiadas directamente. A white dwarf’s cosmic feeding frenzy revealed by NASA
• 🛰️ IXPE: página oficial de la misión — descripción completa de la misión, sus objetivos científicos y el papel de la polarimetría de rayos X en la astronomía moderna. IXPE (Imaging X‑ray Polarimetry Explorer)‡NASA science page‡