El descubrimiento de un planeta gigante que orbita alrededor de una estrella muerta nos muestra lo que podría ocurrir cuando nuestro sol muera
Alexandra Ferguson
(CNN) — El descubrimiento de un planeta lejano similar a Júpiter que orbita alrededor de una estrella muerta revela lo que podría ocurrir en nuestro sistema solar cuando el Sol muera dentro de unos 5.000 millones de años, según una nueva investigación.
Este inusual dúo fue descubierto a 6.500 años luz de distancia, cerca del centro de nuestra Vía Láctea. El emparejamiento es inesperado porque este exoplaneta gigante de gas con una masa similar a la de Júpiter orbita alrededor de una enana blanca.
Una enana blanca es lo que queda después de que una estrella similar al Sol se convierte en una gigante roja durante su evolución. Las gigantes rojas queman su combustible de hidrógeno y se expanden, consumiendo cualquier planeta cercano en su camino. Cuando la estrella pierde su atmósfera, lo único que queda es el núcleo colapsado, esto es, la enana blanca. Este remanente, normalmente del tamaño de la Tierra, continúa enfriándose durante miles de millones de años.
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El hallazgo de un planeta intacto en órbita alrededor de una enana blanca plantea preguntas sobre cómo sobrevivió a la evolución de la estrella hasta convertirse en una enana blanca.
Al observar el sistema, los investigadores pudieron determinar que el planeta y la estrella se formaron más o menos al mismo tiempo y que el planeta sobrevivió a la muerte de la estrella. El planeta se encuentra a unas 2,8 UA de la estrella. Una UA, o unidad astronómica, es la distancia entre la Tierra y el Sol, o 148 millones de kilómetros.
Anteriormente, los científicos creían que los planetas gigantes gaseosos debían estar mucho más lejos para sobrevivir a la muerte de una estrella similar al sol.
Las conclusiones de un nuevo estudio, publicado este miércoles en la revista Nature, muestran que los planetas pueden sobrevivir a esta fase increíblemente violenta de la evolución estelar y apoyan la teoría de que más de la mitad de las enanas blancas probablemente tengan planetas similares orbitando alrededor de ellas.
Esta representación artística muestra una estrella que experimenta la fase de gigante roja, cuando quema el remanente de sus combustibles nucleares antes de colapsar sobre sí misma y formar una enana blanca más pequeña y débil.
“Esta prueba confirma que los planetas que orbitan a una distancia suficientemente grande pueden seguir existiendo después de la muerte de su estrella”, dijo Joshua Blackman, autor principal del estudio e investigador postdoctoral de Astronomía en la Universidad de Tasmania en Australia, en un comunicado. “Dado que este sistema es un análogo a nuestro propio sistema solar, sugiere que Júpiter y Saturno podrían sobrevivir a la fase de gigante roja del Sol, cuando se quede sin combustible nuclear y se autodestruya”.
Las enanas blancas y el futuro de la Tierra
Cuando nuestro Sol se convierta en una gigante roja dentro de miles de millones de años, es probable que engulla a Mercurio y Venus… y quizás a la Tierra.
“El futuro de la Tierra puede no ser tan prometedor porque está mucho más cerca del Sol”, dijo David Bennett, coautor del estudio y científico investigador principal de la Universidad de Maryland y del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, en un comunicado.
“Si la humanidad quisiera trasladarse a una luna de Júpiter o Saturno antes de que el Sol friera a la Tierra durante su fase de supergigante roja, seguiríamos en órbita alrededor del Sol, aunque no podríamos contar con el calor del Sol como enana blanca durante mucho tiempo”.
El planeta similar a Júpiter fue descubierto previamente mediante una técnica llamada microlente gravitacional, que se utiliza para detectar planetas fríos que están alejados de sus estrellas. Esta misma técnica puede utilizarse para encontrar enanas blancas pequeñas y débiles. La microlente gravitacional se produce cuando una estrella cercana a la Tierra se alinea brevemente con otra más lejana. La gravedad de la estrella más cercana actúa como una lente de aumento que potencia la luz de la estrella más lejana.
Los investigadores utilizaron el Observatorio W. M. Keck de Hawai, así como su cámara de infrarrojo para observar la enana blanca y el planeta. La enana blanca tiene un 60% de la masa de nuestro sol, y el planeta es un 40% más masivo que Júpiter.
Esta representación artística muestra a Júpiter orbitando alrededor de nuestro sol una vez que se convierta en una enana blanca.
Las imágenes de alta resolución en el sensor infrarrojo permitieron a los investigadores descartar la posibilidad de que lo que orbita el exoplaneta sea una estrella normal u otro tipo de estrella en evolución.
“También hemos podido descartar la posibilidad de que se trate de una estrella de neutrones o de un agujero negro. Esto significa que el planeta está orbitando una estrella muerta, una enana blanca”, dijo el coautor del estudio, Jean-Philippe Beaulieu, catedrático de Astrofísica de la Universidad de Tasmania y director de investigación del Instituto de Astrofísica de París del Centro Nacional de Investigación Científica, en un comunicado. “Ofrece una visión de cómo será nuestro sistema solar tras la desaparición de la Tierra, aniquilada en el cataclismo de nuestro Sol”.
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Más planetas sobrevivientes alrededor de las enanas blancas
Hasta ahora, solo se han detectado planetas gigantes alrededor de las enanas blancas, pero eso no significa que sean los únicos planetas que existen alrededor de estas estrellas muertas.
“También debería haber planetas de menor masa orbitando enanas blancas”, escribió Bennett en un correo electrónico. “Nuestros estudios de microlentes detectan un número similar de [planetas como] Júpiter y Neptuno, pero somos más sensibles a los “Júpiter”. Así, hemos descubierto que los planetas con masa similar a la de Neptuno son unas 10 veces más comunes que los “Júpiter” en las órbitas más amplias que sobrevivirán a las etapas finales de la evolución estelar. Esperamos encontrar planetas de distintas masas orbitando enanas blancas”.
“Esperamos encontrar planetas con un rango de masas orbitando enanas blancas, pero los planetas rocosos más pequeños en órbitas cercanas tienen más probabilidades de haberse hecho pedazos durante la fase de gigante roja de la evolución de su estrella anfitriona”, añadió Blackman.
Los investigadores continuarán la búsqueda de exoplanetas sobrevivientes en órbita de estrellas muertas en el futuro. El telescopio espacial Nancy Grace Roman, cuyo lanzamiento está previsto para 2026, “realizará un estudio de microlentes mucho más sensible que debería encontrar muchos más planetas que orbiten enanas blancas”, dijo Bennett.
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El telescopio tomará imágenes directas de los planetas gigantes y estudiará los planetas que orbitan alrededor de las enanas blancas de nuestra galaxia, lo que permitirá a los científicos conocer mejor cuántos son destruidos por la evolución estelar y cuántos sobreviven.
En los últimos años, se han encontrado otros planetas gigantes orbitando alrededor de estrellas muertas, incluyendo uno que está siendo consumido lentamente por su estrella zombi, así como un planeta gigante que orbita de cerca una enana blanca.
“La noticia de que se encontró otro planeta orbitando una enana blanca es emocionante, ya que ofrece una prueba adicional de que existen planetas alrededor de estrellas muertas, después de que nuestro artículo del año pasado informara sobre el primero que se encontró”, dijo Lisa Kaltenegger, directora del Instituto Carl Sagan de la Universidad de Cornell. Kaltenegger no participó en el nuevo estudio.
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Aunque es poco probable que este planeta en particular sea potencialmente habitable, se han realizado muchas investigaciones en torno a la idea de buscar vida en planetas que podrían orbitar enanas blancas.
“Si los planetas pueden sobrevivir a la desaparición de su estrella, ¿podría la vida también? El telescopio espacial James Webb, que se lanzará próximamente, podría responder a esta pregunta”, afirma Kaltenegger. “Si la vida pudiera sobrevivir incluso en planetas que giran alrededor de cadáveres estelares, eso supondría un futuro sorprendente para nuestro cosmos”.
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