Las estrellas pesadas cambian su composición en pareja exprés
En las guarderías estelares, las estrellas masivas no nacen solas, sino en pares. Dos estrellas orbitan alrededor de un centro común, y la más pesada se expande primero y comienza a desprender sus capas externas. Parte de esa materia no escapa al espacio, sino que fluye hacia la vecina, como agua de una copa desbordada a otra que se coloca debajo. Como resultado, la estrella receptora se enriquece con helio acumulado en el interior de la donante.
Los astrónomos del proyecto IACOB verificaron este escenario en una gran muestra: 318 estrellas masivas de clase espectral O en nuestra Galaxia. En el 22% de ellas, el helio en la atmósfera resultó ser notablemente superior al estándar cósmico (alrededor de 0,098 en relación con el hidrógeno). Además, la mayoría de estas estrellas muestran signos de compañía: o se ve una compañera cercana, o la estrella se mueve a través de la Galaxia con una velocidad inusualmente alta, un rastro de una interacción pasada.
Esto es importante para comprender el destino de las estrellas más calientes y de vida más corta. Las estrellas masivas explotan como supernovas, dejando tras de sí estrellas de neutrones o agujeros negros. Si una parte significativa de ellas ha pasado por una etapa de intercambio de masa, tanto las explosiones como sus remanentes serán diferentes. Una estrella que parece solitaria podría ser el producto de una turbulenta historia en pareja.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2601.20698
The presence of massive O-type stars with surfaces enriched by CNO-cycle products has been known since the early 1980s. For many years, internal rotational mixing was assumed to be the dominant mechanism responsible for this chemical contamination. However, accumulating evidence now suggests that binary interaction -- particularly mass-transfer episodes -- may play an equally important, if not dominant, role. We aim to carry out a large-scale investigation of surface helium (He) abundances in Galactic O-type stars, based on the results from the analysis of high-quality spectroscopic data from the IACOB project. We perform a homogeneous spectroscopic analysis of 318 Galactic O-type stars with the IACOB-BROAD and FASTWIND/IACOB-GBAT tools, deriving rotational velocities, atmospheric parameters, and He abundances. We also account for the influence of binarity, runaway status, and parameter degeneracies (e.g., microturbulence, wind properties, diagnostic lines, and companion contamination) on the abundance determinations. We present homogeneously determined surface He abundances (YHe=N(He)/N(H)) for the so far largest, statistically significant sample of Galactic O-type stars. About 78% of the stars show He abundances consistent with the previously proposed cosmic abundance standard of YHe=0.098$$\pm$$0.002. The remaining 22% display clear He enrichment (YHe>0.13). We also provide observational evidence indicating that most of these He-enriched stars are likely the products of binary interaction. Our study highlights how large spectroscopic surveys are gradually opening robust observational avenues to identify the products of massive binary interaction. It also emphasizes the need for caution when interpreting the spectroscopic properties of apparently single O-type stars. A significant fraction may in fact be the outcome of binary evolution rather than isolated stellar birth.
En el 22% de las estrellas masivas, el helio en la atmósfera supera el 13% en número de átomos, como si en un vaso de agua, en lugar de una cucharada de azúcar, hubiera una y media.