Los planetas hacen que las estrellas no envejezcan

Los planetas pueden obligar a sus estrellas anfitrionas a actuar más jóvenes que su edad.

Los planetas pueden obligar a sus estrellas anfitrionas a actuar más jóvenes que su edad, según un nuevo estudio de múltiples sistemas que utiliza el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Esta puede ser la mejor evidencia hasta la fecha de que algunos planetas aparentemente ralentizan el proceso de envejecimiento de sus estrellas anfitrionas.

Si bien la propiedad antienvejecimiento de los "Júpiter calientes" (es decir, los exoplanetas gigantes gaseosos que orbitan una estrella a la distancia de Mercurio o más cerca) se ha visto antes, este resultado es la primera vez que se documenta sistemáticamente, proporcionando la prueba más sólida hasta el momento de este exótico fenómeno.

“En medicina, se necesitan muchos pacientes inscritos en un estudio para saber si los efectos son reales o si se trata de un caso atípico”, dijo Nikoleta Ilic, del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP) en Alemania, quien dirigió este nuevo estudio. "Lo mismo puede ser cierto en astronomía, y este estudio nos da la confianza de que estos Júpiter calientes realmente están haciendo que las estrellas que orbitan parezcan más jóvenes de lo que son".

Los Júpiter calientes son gigantes gaseosos que orbitan cerca de su estrella, normalmente en menos de 10 días. Si bien no hay ninguno en nuestro propio sistema solar, son un tipo de planeta comúnmente observado fuera de él.

Un Júpiter caliente puede influir potencialmente en su estrella anfitriona mediante las fuerzas de marea, lo que hace que la estrella gire más rápido. Esta rotación más rápida puede hacer que la estrella anfitriona sea más activa y produzca más rayos X, signos que generalmente se asocian con la juventud estelar.

Sin embargo, al igual que con los humanos, hay muchos factores que pueden determinar la vitalidad de una estrella. Todas las estrellas disminuirán su rotación y actividad y sufrirán menos explosiones a medida que envejezcan. Debido a que es un desafío determinar con precisión las edades de la mayoría de las estrellas, ha sido difícil para los astrónomos identificar si una estrella está inusualmente activa porque está siendo afectada por un planeta cercano, lo que hace que parezca más joven de lo que realmente es, o porque en realidad es joven.

Las estrellas binarias son parejas de estrellas que están unidas por su campo de gravitación y giran en torno a ellas mismas. Los periodos orbitales de una estrella binaria pueden ir de minutos a miles de años, en función de la separación que exista entre las estrellas y sus respectivas masas. Cuando estas estrellas están muy próximas entre sí, la propia atracción gravitatoria que comparten puede provocar que las estrellas cambien de forma, incluso que se transfiera masa de una a otra, en un proceso donde fluye gas entre ambas. Algunas estrellas binarias se encuentran realmente separadas entre sí. Algunas están a una distancia de 70 veces la distancia entre la Tierra y el Sol, y tardan unos 500 años en completar su órbita.

El nuevo estudio de Chandra dirigido por Ilic abordó este problema observando los sistemas de estrellas dobles (o "binarios") donde las estrellas están muy separadas pero solo una de ellas tiene un Júpiter caliente en órbita. Los astrónomos saben que, al igual que los gemelos humanos, las estrellas en los sistemas binarios se forman al mismo tiempo. La separación entre las estrellas es demasiado grande para que se influyan entre sí o para que el calor de Júpiter afecte a la otra estrella. Esto significa que podrían usar la estrella sin planetas en el sistema como sujeto de control.

"Es casi como usar gemelos en un estudio donde un gemelo vive en un vecindario completamente diferente que afecta su salud", dijo la coautora Katja Poppenhaeger, también de AIP. "Al comparar una estrella con un planeta cercano con su gemelo sin uno, podemos estudiar las diferencias en el comportamiento de las estrellas de la misma edad".

El equipo usó la cantidad de rayos X para determinar qué tan "joven" está actuando una estrella. Buscaron pruebas de la influencia de planeta a estrella estudiando casi tres docenas de sistemas en rayos X (la muestra final contenía 10 sistemas observados por Chandra y seis por XMM-Newton de la ESA, con varios observados por ambos). Descubrieron que las estrellas con Júpiter calientes tendían a ser más brillantes en rayos X y, por lo tanto, más activas que sus estrellas compañeras sin Júpiter calientes.

"En casos anteriores hubo algunos indicios muy intrigantes, pero ahora finalmente tenemos evidencia estadística de que algunos planetas están influyendo en sus estrellas y las mantienen jóvenes", dijo el coautor Marzieh Hosseini, también de AIP. "Con suerte, los estudios futuros ayudarán a descubrir más sistemas para comprender mejor este efecto".

Referencias:

Nikoleta Ilic. et al. Tidal star-planet interaction and its observed impact on stellar activity in planet-hosting wide binary systems ARXIV  2022.  https://doi.org/10.48550/arXiv.2203.13637

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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