Este exoplaneta podría orbitar una estrella muerta

Conocemos más de 5000 exoplanetas diferentes. La mayoría de ellos orbitan estrellas normales en la secuencia principal, pero algunos orbitan estrellas muertas.

 

Solemos imaginar la muerte de una estrella como un proceso violento y explosivo. Y en algunos casos es así, pues algunas estrellas terminan sus días explotando en forma de supernova, superando en luminosidad por unos instantes a la galaxia de la que forman parte. Sin embargo este final sólo es accesible a las estrellas más masivas y la gran mayoría de estrellas no acabará explotando, sino que tendrá una muerte relativamente más tranquila. Estas estrellas, entre las que se encuentra nuestro Sol, acabarán formando una enana blanca, que consiste en el núcleo estelar que quedó tras expulsar sus capas externas durante su fase de estrella gigante. Estas estrellas brillan por inercia, porque fueron en origen un núcleo a millones de grados de temperatura y seguirán irradiando su energía durante miles de millones de años más. Pero en su interior ya no tienen lugar procesos de fusión nuclear, que son los que mantienen con vida y brillando a las estrellas convencionales. Por esto consideramos, de manera tal vez demasiado poética, que las enanas blancas son estrellas muertas.

Un estudio reciente liderado por J. Farihi, de la University College de Londres, ha descubierto un disco de material orbitando alrededor de una enana blanca de nuestra galaxia. Este disco presenta una cierta estructura y periodicidad en su órbita cuya explicación más simple y plausible sería la presencia de un planeta que estabilizara dicho disco. Este estudió utilizó observaciones realizadas desde el observatorio de La Silla en Chile y en él ha participado una investigadora española de la Universidad de la Laguna, Paula Izquierdo.

Para entender lo significativo del descubrimiento, entendamos antes qué es exactamente una enana blanca. Las estrellas pasan la mayor parte de su vida en lo que se conoce como secuencia principal, fusionando primero hidrógeno y más tarde y si tienen masa suficiente, elementos más pesados. El Sol ahora mismo se encuentra en la mitad de su tiempo en este estado, quedándole entre 4000 y 5000 millones de años restantes. Cuando se agota el hidrógeno, que es el componente principal de todas las estrellas (y del universo en su conjunto, de hecho), se producen cambios en el interior de la estrella. El núcleo se contrae, de forma que aumentan las presiones y temperaturas de esta región, haciendo posible la fusión de helio. Como consecuencia de este aumento de las temperaturas (que alcanzan los millones de grados) las capas externas empiezan a expandirse y enfriarse. Al hacerlo su color irá cambiando desde el amarillento o blanquecino original hacia tonos más anaranjados y rojizos, convirtiéndose en el proceso en una estrella gigante roja.

Llegará un momento en que estas capas se habrán expandido tanto y recibirán tal cantidad de radiación desde las regiones interiores que acabarán saliendo despedidas hacia el medio interestelar, formando una nebulosa alrededor de la estrella. Cuando estas capas hayan desaparecido, lo que quedará será una enana blanca, que podrá llegar a acumular la mitad de la masa de la estrella original en un volumen comparable al de la Tierra.

La expansión de las capas externas de la estrella alcanza tales proporciones que se cree que cuando el Sol alcance esta etapa de su desarrollo, engullirá a Mercurio y Venus y tal vez incluso a nuestro planeta, multiplicando su tamaño miles de veces. Además los fuertes vientos solares y la expulsión de sus capas externas sin duda afectarán a los gigantes gaseosos, haciéndoles perder gran parte de su masa. Siendo este el caso no podríamos esperar que el sistema solar sobreviviera a la muerte del Sol sin cambios. Sin lugar a duda, poco podrá sobrevivir de los tres planetas que están suficientemente cerca como para ser engullidos llegado el momento. Por eso resulta especialmente sorprendente el descubrimiento publicado en el artículo mencionado y otros descubrimientos similares realizado en los últimos años.

Las estructuras descubiertas alrededor de la enana blanca WD 1054–226 y el planeta que garantizaría su estabilidad, están demasiado cerca de la estrella como para haber ocupado esa misma posición antes de la transformación en enana blanca. Pero ¿qué han descubierto exactamente? En este estudio se ha observado una especie de disco de polvo alrededor de la enana blanca central, pero este disco no era uniforme, sino que presentaba agrupaciones de materia que eran capaces de ocultar a la estrella parcialmente, disminuyendo el brillo detectado desde la Tierra. Todas estas nubes de gas y polvo orbitan a la estrella cada 25 horas. Habiendo 65 de ellas, esto implicaba que una de ellas ocultaba a la enana blanca cada 23 minutos.

Este comportamiento y la regularidad observada son análogos a lo observado en los sistemas de anillos de los gigantes gaseosos, en los que algunas lunas, que orbitan entre los propios anillos, son capaces de crear perturbaciones periódicas en los mismos. A estas lunas se las conoce como lunas pastoras, como si estuvieran pastoreando un rebaño de nubecillas de polvo.

Por si este descubrimiento no fuera suficientemente emocionante, el planeta causante de todo este fenómeno orbitaría dentro de la zona de habitabilidad de la estrella, zona en la que podría haber agua líquida sobre su superficie. Por supuesto esta zona de habitabilidad sería tan nueva como la propia enana blanca, y no anterior, por lo que de haber surgido vida en un planta de estas características sería una vida relativamente reciente. Futuras investigaciones profundizarán en las características de este posible planeta, en caso de unirse a los más de 5000 exoplanetas descubiertos hasta la fecha.

REFERENCIAS:

Farihi et al, 2022, Relentless and complex transits from a planetesimal debris disc, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 511, 2, April 2022, https://doi.org/10.1093/mnras/stab3475

José Luis Oltra de perfil

José Luis Oltra (Cuarentaydos)

Soy físico de formación y viajero de vocación. Divulgo ciencia allí donde me lo permiten, aunque principalmente en youtube y tiktok bajo el nombre de Cuarentaydos. Por aquí me verás hablando de la física del universo, desde las galaxias y estrellas más grandes hasta las partículas subatómicas que las componen.

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