La secuencia principal de la vida de una estrella como el Sol puede no terminar en una supernova como las estrellas más masivas que existen, pero no será un asunto tranquilo.
A medida que la estrella se queda sin combustible y se vuelve inestable, se hincha hasta alcanzar un tamaño absolutamente enorme antes de expulsar su material exterior mientras el núcleo colapsa en una pequeña enana blanca ultradensa.
Para el Sol, esa etapa gigante roja hinchada podría extenderse hasta Marte, un proceso que podría desestabilizar y destruir planetas lo suficientemente cercanos.
Hemos visto estrellas enanas blancas que tienen planetas, lo que sugiere que pueden sobrevivir al proceso (o formarse después). Pero, cada vez más, los científicos están descubriendo que la enana blanca se come muchos exoplanetas.
Podemos saberlo por la ‘contaminación’ por elementos planetarios en las atmósferas de las estrellas enanas blancas, cuyo estudio se conoce como necroplanetología.
Y ahora, los astrónomos han descubierto el ejemplo más antiguo conocido: un exoplaneta devorado por una enana blanca que se formó hace 10.200 millones de años.
La enana blanca está a unos 90 años luz de la Tierra, es increíblemente pequeña y tenue, con un tono inusualmente más rojo que cualquier otra estrella enana blanca. Una segunda estrella enana blanca, inusualmente azul, se formó hace 9 mil millones de años. Ambas estrellas, descubrió el equipo, están experimentando una contaminación continua por la caída de escombros planetarios.
Sin embargo, mientras que la estrella roja, llamada WD J2147-4035, representa la enana blanca contaminada más antigua descubierta hasta el momento, la estrella azul, llamada WD J1922+0233, es potencialmente más interesante: los elementos encontrados en su atmósfera sugieren que la estrel la se está comiendo un planeta. muy similar a la Tierra.
“Estamos encontrando los restos estelares más antiguos en la Vía Láctea que están contaminados por planetas que alguna vez fueron similares a la Tierra”. dice la astrofísica Abbigail Elms de la Universidad de Warwick en el Reino Unido. “Es sorprendente pensar que esto sucedió en la escala de 10 mil millones de años y que esos planetas murieron mucho antes de que se formara la Tierra”.
Podemos diseccionar la composición química de la atmósfera de una estrella a partir de la luz producida por una estrella. No todas las longitudes de onda se emiten por igual: algunas son más fuertes, otras son más débiles. Esto se debe a que los elementos pueden absorber y volver a emitir luz, alterando el espectro de luz que emerge de la estrella.
No es evidente de inmediato qué elementos están en juego, pero los científicos se están volviendo expertos en identificar qué características de absorción y emisión en un espectro están asociadas con qué elementos.
Cuando el observatorio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea identificó las dos enanas blancas de colores inusuales, Elms y sus colegas sometieron a las dos extrañas a varios estudios.
Dado que las estrellas enanas blancas ya no funcionan con la fusión de elementos en su núcleo, sus temperaturas están disminuyendo lentamente a un ritmo conocido; al tomar las temperaturas de las dos estrellas, los investigadores pudieron medir cuánto tiempo pasó desde que se formaron a partir de la muerte de una estrella similar al Sol.
Luego, sometieron los espectros de las estrellas a análisis para determinar sus composiciones atmosféricas. En la estrella roja encontraron sodio, litio, potasio y posiblemente carbono. En la estrella azul encontraron sodio, calcio y potasio.
Dado que las enanas blancas son tan intensas gravitacionalmente, los elementos pesados como estos deberían desaparecer en el interior de la enana blanca, más allá de la detección, muy rápidamente; esto sugiere que el material que produce estos elementos sigue cayendo sobre las estrellas desde las nubes de escombros que las rodean.
En el caso de WD J2147-4035, el equipo determinó que la contaminación era probablemente los restos de un sistema planetario que había orbitado la estrella antes de que muriera, sobrevivió a la agonía de la muerte estelar y ahora está cayendo lentamente, durante miles de millones de años, en la estrella.
Dado que la estrella se convirtió en una enana blanca hace más de 10 mil millones de años, esto la convierte en el sistema planetario conocido más antiguo de la Vía Láctea (aunque se está desintegrando y desapareciendo).
Mientras tanto, los escombros que contaminan WD J1922+0233 tienen una composición similar a la corteza continental de la Tierra, lo que sugiere un planeta similar a la Tierra que orbita una estrella similar al Sol que vivió y murió miles de millones de años antes de que se formara el Sistema Solar.
Es como un registro fósil de la galaxia que puede decirnos cómo eran los sistemas planetarios de la Vía Láctea en los eones antes de que llegáramos aquí para maravillarnos con sus maravillas.
“Cuando estas viejas estrellas se formaron hace más de 10 mil millones de años, el universo era menos rico en metales de lo que es ahora, ya que los metales se forman en estrellas evolucionadas y gigantescas explosiones estelares”. dice el astrofísico Pier-Emmanuel Tremblay de la Universidad de Warwick.
“Las dos enanas blancas observadas brindan una ventana emocionante a la formación planetaria en un entorno pobre en metales y rico en gas que era diferente a las condiciones cuando se formó el Sistema Solar”.
La investigación ha sido publicada en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.