La búsqueda de planetas fuera de nuestro Sistema Solar (exoplanetas) es uno de los campos de más rápido crecimiento en la astronomía. En las últimas décadas, se han detectado más de 5000 exoplanetas y los astrónomos ahora estiman que, en promedio, hay al menos un planeta por estrella en nuestra galaxia.
Muchos esfuerzos de investigación actuales tienen como objetivo detectar planetas similares a la Tierra adecuados para la vida. Estos esfuerzos se centran en las llamadas estrellas de “secuencia principal” como nuestro Sol, estrellas que funcionan fusionando átomos de hidrógeno en helio en sus núcleos y permanecen estables durante miles de millones de años. Más del 90% de todos los exoplanetas conocidos hasta ahora se han detectado alrededor de estrellas de la secuencia principal.
Como parte de un equipo internacional de astrónomos, estudiamos una estrella que se parece mucho a nuestro Sol dentro de miles de millones de años y descubrimos que tiene un planeta que, con toda razón, debería haber devorado. En investigación
Un vistazo a nuestro futuro: estrellas gigantes rojas
Al igual que los humanos, las estrellas experimentan cambios a medida que envejecen. Una vez que una estrella ha consumido todo su hidrógeno en el núcleo, el núcleo de la estrella se encoge y la envoltura exterior se expande a medida que la estrella se enfría.
En esta fase de evolución de “gigante roja”, las estrellas pueden crecer hasta más de 100 veces su tamaño original. Cuando esto le suceda a nuestro Sol, en aproximadamente 5 mil millones de años, esperamos que crezca tanto que engullirá a Mercurio, Venus y posiblemente a la Tierra.
Eventualmente, el núcleo se calienta lo suficiente como para que la estrella comience a fusionar helio. En esta etapa, la estrella se reduce a unas 10 veces su tamaño original y continúa ardiendo de forma estable durante decenas de millones de años.
Sabemos de cientos de planetas que orbitan estrellas gigantes rojas. Uno de estos se llama 8 Osa Menor bun planeta con alrededor de la masa de Júpiter en una órbita que lo mantiene a solo la mitad de la distancia de su estrella que la Tierra del Sol.
El planeta fue descubierto en 2015 por un equipo de astrónomos coreanos utilizando la técnica de “bamboleo Doppler”, que mide la atracción gravitacional del planeta sobre la estrella. En 2019, la Unión Astronómica Internacional apodado
Un planeta que no debería estar ahí
Análisis de nuevos datos sobre Baekdu recopilados por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito de la NASA (tess) telescopio espacial ha producido un descubrimiento sorprendente. A diferencia de otras gigantes rojas que hemos encontrado albergando exoplanetas en órbitas cercanas, Baekdu ya ha comenzado a fusionar helio en su núcleo.
Utilizando las técnicas de asterosismología, que estudia las ondas dentro de las estrellas, podemos determinar qué material está quemando una estrella. Para Baekdu, las frecuencias de las ondas mostraron sin ambigüedades que ha comenzado a quemar helio en su núcleo.
El descubrimiento fue desconcertante: si Baekdu está quemando helio, debería haber sido mucho más grande en el pasado, tanto que debería haber engullido el planeta Halla. ¿Cómo es posible que Halla sobreviviera?
Como suele ser el caso en la investigación científica, el primer curso de acción fue descartar la explicación más trivial: que Halla nunca existió realmente.
De hecho, algunos descubrimientos aparentes de planetas que orbitan alrededor de gigantes rojas utilizando la técnica de bamboleo Doppler han demostrado más tarde que son ilusiones. creado por variaciones a largo plazo en el comportamiento de la estrella misma.
Sin embargo, las observaciones de seguimiento descartaron tal escenario de falso positivo para Halla. La señal Doppler de Baekdu se ha mantenido estable durante los últimos 13 años, y un estudio minucioso de otros indicadores no mostró otra explicación posible para la señal. Halla es real, lo que nos devuelve a la pregunta de cómo sobrevivió al hundimiento.
Dos estrellas se convierten en una: un posible escenario de supervivencia
Habiendo confirmado la existencia del planeta, llegamos a dos escenarios que podrían explicar la situación que vemos con Baekdu y Halla.
Al menos la mitad de todas las estrellas de nuestra galaxia no se formaron de forma aislada como nuestro Sol, sino que forman parte de sistemas binarios. Si Baekdu alguna vez fue una estrella binaria, es posible que Halla nunca se haya enfrentado al peligro de ser engullida.
Una fusión de estas dos estrellas puede haber impedido la expansión de cualquiera de las estrellas a un tamaño lo suficientemente grande como para engullir el planeta Halla. Si una estrella se convirtiera en una gigante roja por sí sola, habría engullido a Halla; sin embargo, si se fusionara con una estrella compañera, saltaría directamente a la fase de combustión de helio sin crecer lo suficiente como para alcanzar el planeta.
Alternativamente, Halla puede ser un planeta relativamente nuevo. La violenta colisión entre las dos estrellas pudo haber producido una nube de gas y polvo a partir de la cual se podría haber formado el planeta. En otras palabras, el planeta Halla puede ser un planeta de “segunda generación” recién nacido.
Cualquiera que sea la explicación correcta, el descubrimiento de un planeta cercano que orbita una estrella gigante roja que quema helio demuestra que la naturaleza encuentra formas para que los exoplanetas aparezcan en lugares donde menos los esperamos.
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