Cuando una estrella muere, ¿qué pasa con sus planetas? Bueno, si esa estrella es cierta enana blanca a 86 años luz de distancia, esos planetas están actualmente en proceso de ser desgarrados y devorados por la estrella, como una grotesca representación cósmica de Cronos devorando a sus hijos.
Esto no es del todo inusual para las enanas blancas. Pero esta estrella en particular, llamada G238-44, es una glotona: por primera vez, los astrónomos han visto una de estas estrellas tragando material de los confines interno y externo de su sistema planetario al mismo tiempo, en el más lejano alcance. exhibición de estelar canibalismo filial observado hasta la fecha.
En la atmósfera de G238-44, los astrónomos han detectado rastros de elementos que sugieren que la estrella muerta ha acumulado recientemente material metálico y rocoso, como los asteroides del Sistema Solar interior, así como material helado, como los cuerpos congelados que se pueden encontrar en cinturón de Kuiper del Sistema Solar exterior.
“Nunca hemos visto estos dos tipos de objetos acrecentándose en una enana blanca al mismo tiempo”. dijo el físico y astrónomo Ted Johnson de la Universidad de California Los Ángeles. “Al estudiar estas enanas blancas, esperamos obtener una mejor comprensión de los sistemas planetarios que aún están intactos”.
Las enanas blancas son lo que sucede cuando una estrella regular de hasta ocho veces la masa del Sol llega al final de su vida. Una vez que una estrella de este tipo se queda sin material para fusionarse, se hincha hasta alcanzar el tamaño de una gigante roja antes de expulsar su material exterior, y el núcleo estelar colapsa bajo la gravedad para formar un objeto denso, que brilla intensamente con la luz del calor residual. Esa es la enana blanca.
Aunque parece que este proceso sería bastante difícil para los planetas que orbitan la estrella (el Sol podría hincharse lo suficiente como para engullir a Marte cuando llegue a la gigante roja en punto en unos pocos miles de millones de años), pero recientemente, los astrónomos han estado encontrando evidencia para sugieren que algunas partes de los sistemas planetarios realmente pueden sobrevivir.
Se han visto exoplanetas orbitando enanas blancas. Y luego está la necroplanetología: el estudio de los restos de exoplanetas enanos blancos basado en rastros de los elementos pesados que contenían atmósferas enanas blancas “contaminantes”.
Debido a que las enanas blancas son tan densas (piense en algo de la masa del Sol, empaquetado en una esfera del tamaño de la Tierra), los elementos pesados deberían desaparecer rápidamente, lo que significa que cualquier contaminación de elementos pesados en la atmósfera de una enana blanca debe tener sido depositado recientemente.
Esto es emocionante, porque significa que tenemos una sonda indirecta en los interiores de los exoplanetas. Sabemos de qué está hecha la Tierra, y estamos bastante seguros de que entendemos la composición de otros planetas del Sistema Solar hasta cierto punto, pero los exoplanetas que orbitan estrellas distantes son imposibles de sondear de la misma manera que lo hacemos con la Tierra, o incluso con otros planetas del Sistema Solar.
Debido a que otros sistemas planetarios detectados hasta la fecha parecen ser muy diferentes al Sistema Solar en muchos aspectos, sondear las entrañas de los exoplanetas masticados por las enanas blancas puede ayudar a los científicos a determinar si los interiores de los exoplanetas también son diferentes. Lo que nos lleva de vuelta a G238-44.
Diagrama que ilustra lo que los científicos creen que sucede alrededor de G238-44. (NASA, ESA, Joseph Olmsted/STScI)
La contaminación en la atmósfera de esta enana blanca no se parece a nada visto hasta la fecha, encontraron Johnson y sus colegas. Se detectaron diez elementos más pesados que el helio: carbono, nitrógeno, oxígeno, magnesio, aluminio, silicio, fósforo, azufre, calcio y hierro.
Las abundancias de hierro y nitrógeno fueron particularmente altas; el primero, dijo el equipo, sugiere un cuerpo con un núcleo de hierro diferenciado, mientras que el segundo sugiere la presencia de cuerpos helados.
“El mejor ajuste para nuestros datos fue una mezcla de casi dos a uno de material similar a Mercurio y material similar a un cometa, que está compuesto de hielo y polvo”. johnson dijo. “El hierro metálico y el hielo de nitrógeno sugieren cada uno condiciones muy diferentes de formación planetaria. No se conoce ningún objeto del sistema solar con tanto de ambos”.
Los resultados también sugieren que los ingredientes para hacer un mundo habitable podrían no ser tan raros en la galaxia de la Vía Láctea. La Tierra es un mundo rocoso y se cree que fue sembrada con los elementos vitales para la vida, como el agua, por el bombardeo de asteroides. La detección de material rico en nitrógeno podría significar que los reservorios congelados de estos elementos podrían ser comunes.
“La vida tal como la conocemos requiere un planeta rocoso cubierto con una variedad de elementos volátiles como el carbono, el nitrógeno y el oxígeno”. dijo el físico y astrónomo Benjamin Zuckerman de UCLA.
“La abundancia de los elementos que vemos en esta enana blanca parece provenir tanto de un cuerpo padre rocoso como de un cuerpo padre rico en volátiles, el primer ejemplo que hemos encontrado entre los estudios de cientos de enanas blancas”.
De hecho, los extraterrestres que miran al Sol desde lejos, una vez que se haya convertido en una enana blanca en unos 5 mil millones de años, podrían esperar ver algo similar. Aunque los objetos del Sistema Solar interior podrían ser vaporizados por las enanas blancas en expansión, el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter podría sobrevivir, para ser perturbado por un Júpiter desestabilizado y la lluvia sobre la estrella muerta.
La investigación del equipo se presentó en la 240a reunión de la Sociedad Astronómica Americana.