Un equipo internacional de investigadores ha logrado arrojar luz sobre un interrogante que ha persistido durante varias décadas en la comunidad científica de la astronomía: el mecanismo mediante el cual las estrellas masivas adquieren sus tasas de rotación. Estas estrellas, definidas como aquellas que poseen al menos ocho veces la masa de nuestro Sol, presentan un comportamiento complejo que hasta ahora no había sido plenamente comprendido en términos de su origen rotacional.
La investigación está liderada por el Dr. André Oliva, quien encabeza el grupo de investigación Beiwa —término que significa "estrella" en el idioma cabécar del Chirripó— perteneciente al Centro de Investigaciones Espaciales (Cinespa) de la Universidad de Costa Rica (UCR). Este esfuerzo científico cuenta con la colaboración estratégica del Dr. Facundo Moyano, del Observatorio de Yunnan, así como de un equipo de especialistas del Departamento de Astronomía de la Universidad de Ginebra, integrado por Luca Sciarini, la Dra. Sylvia Ekström, el Dr. Patrick Eggenberger y el Dr. Georges Meynet.
Para alcanzar estos resultados, el equipo se ha apoyado en el Clúster de la Universidad de Costa Rica, reconocido como el recurso de supercómputo más poderoso de Centroamérica. La capacidad de procesamiento de esta infraestructura es fundamental para el avance de la astrofísica moderna, ya que permite recrear procesos complejos, como el nacimiento de galaxias, y ejecutar cálculos matemáticos en cuestión de horas o días que, de otra manera, requerirían hasta diez años de procesamiento. El clúster es capaz de efectuar más de un billón de operaciones matemáticas por segundo, sirviendo como motor para diversas disciplinas que incluyen la física médica, la genética, la inteligencia artificial y la bioinformática.
El núcleo del problema radicaba en que, a pesar de existir décadas de estudios sobre la evolución y formación de las estrellas masivas, eran escasos los trabajos enfocados específicamente en el origen de sus tasas de rotación. Si bien la comunidad científica comprendía cómo evoluciona una estrella una vez que ya está rotando, el origen de dicho movimiento permanecía incierto. Los cálculos previos indicaban que el proceso estaba incompleto, sugiriendo que la estrella aumentaría su velocidad de rotación de manera progresiva hasta llegar a un punto crítico en el que se desbarataría.
El Dr. André Oliva explica que la formación estelar comienza con una nube de gas y polvo que se contrae debido a la fuerza de la gravedad. En este proceso, el centro de la nube empieza a rotar con mayor rapidez, un fenómeno comparable a lo que ocurre cuando una bailarina que gira sobre sí misma cierra sus brazos para acelerar el movimiento. Cuando la rotación acumulada en el centro es suficiente, se genera un disco de acreción, el cual consiste en material que orbita la estrella en formación, describiéndolo el científico como material que "hace fila" para ser absorbido por la estrella central.
La clave del descubrimiento residió en la integración de dos simulaciones computacionales de vanguardia. La primera modela el comportamiento del disco y el chorro, mientras que la segunda se enfoca en el interior de la estrella. Al combinar ambas, el equipo demostró que el chorro actúa como un "regulador". Mientras que el disco de acreción tiene el efecto de incrementar la rotación de la estrella, el chorro ejerce una fuerza opuesta que la disminuye, permitiendo que el sistema alcance un equilibrio estable.
Este hallazgo es particularmente relevante debido a la diferencia entre los tipos de estrellas. En el caso de las estrellas de baja masa, existen campos magnéticos estelares que actúan frenando la rotación. Sin embargo, el Dr. Oliva señala que aproximadamente el 90 % de las estrellas masivas carecen de estos campos magnéticos internos. En consecuencia, es el campo magnético del chorro el que asume la función de regular la rotación para evitar que la estrella se desintegre.
Para el modelado interno de la estrella, los investigadores emplearon Genec, un código desarrollado en la ciudad de Ginebra, lugar con una trayectoria prolongada en el estudio de estrellas rotantes. La importancia de comprender a estas estrellas masivas radica en que emiten una radiación potente y enriquecen el espacio circundante con elementos químicos pesados. Estos elementos son esenciales para la vida y son distribuidos de una manera que las estrellas de menor masa, como el Sol, no pueden realizar.
