Nuevas observaciones podr铆an ofrecer pistas nuevas sobre c贸mo un exoplaneta gigante sobrevivi贸 a la violenta muerte de su estrella anfitriona y lleg贸 a orbitar de cerca sus remanentes estelares.
Los hallazgos podr铆an servir como un adelanto del destino que podr铆a aguardar a los planetas m谩s grandes de nuestro sistema solar 鈥� como los gigantes gaseosos J煤piter y Saturno 鈥� cuando el sol muera dentro de 5.000 millones de a帽os.
Los astr贸nomos detectaron en 2020 un desconcertante que se desplazaba a toda velocidad alrededor de una estrella enana blanca muerta. Ubicado a , WD 1856 b es siete veces m谩s grande que su estrella, del tama帽o de la Tierra.
鈥淓ste es uno de los sistemas planetarios m谩s extra帽os que conocemos鈥�, dijo el Dr.
Christopher O鈥機onnor, coautor de un estudio publicado el mi茅rcoles en la revista que detall贸 las observaciones. O鈥機onnor es investigador posdoctoral que estudia la astrof铆sica y din谩mica estelar y planetaria en el Centro de Exploraci贸n e Investigaci贸n Interdisciplinaria en Astrof铆sica de la Universidad Northwestern.
WD 1856 b completa una 贸rbita alrededor de la estrella muerta cada 34 horas y est谩 a menos de 3 millones de kil贸metros de su anfitriona.
Cuando una estrella masiva similar al sol agota el combustible de hidr贸geno en su n煤cleo, se expande hasta superar 100 veces su tama帽o antes de colapsar en una densa enana blanca. Dada la cercan铆a de WD 1856 b a su estrella 鈥� 50 veces m谩s cerca de lo que la Tierra est谩 de nuestro sol 鈥� los astr贸nomos no estaban seguros de c贸mo el planeta sobrevivi贸 a la destrucci贸n de su anfitriona.
Para reconstruir el improbable recorrido de supervivencia de WD 1856 b, O鈥機onnor y sus colegas usaron el Telescopio Espacial James Webb para captar las 煤ltimas im谩genes del planeta y medir su atm贸sfera, masa y temperatura. Casi todos los hallazgos del equipo fueron inesperados 鈥� y sugirieron que planetas enormes pueden sobrevivir a la desaparici贸n de sus estrellas anfitrionas de maneras que antes se cre铆an imposibles.
La 贸rbita estrecha del planeta y los tama帽os relativos desiguales de WD 1856 b y su estrella anfitriona motivaron a O鈥機onnor y sus colegas a investigar m谩s a fondo.
鈥淧ara un astrof铆sico te贸rico, encontrar un objeto extra帽o ubicado donde 鈥榥o deber铆a estar鈥� se siente un poco como una invitaci贸n del universo a ser creativo en busca de una explicaci贸n鈥�, escribi贸 O鈥機onnor en un correo electr贸nico.
Pero hacer observaciones con el Webb fue un desaf铆o. El equipo tuvo oportunidades limitadas para observar un tr谩nsito, o la disminuci贸n de la luz estelar cuando un planeta pasa frente a su estrella. Las enanas blancas muertas son mucho m谩s tenues que las estrellas con planetas que normalmente observa Webb, dijo la coautora del estudio Victoria Boehm, estudiante de posgrado del departamento de astronom铆a de la Universidad Cornell.
鈥淧ara hacerlo a煤n m谩s dif铆cil, el tr谩nsito del planeta solo dura 8 minutos, as铆 que es literalmente parpadeas y te lo pierdes鈥�, dijo Boehm en un comunicado.
鈥淐aptar suficiente luz para ver el espectro de WD 1856 b, y al mismo tiempo hacerlo con la rapidez necesaria para no perder el tr谩nsito, es algo que solo el Webb puede hacer鈥�.
Pero el espectro, o los datos captados cuando la luz de la estrella atraves贸 la atm贸sfera del planeta, revel贸 informaci贸n antes desconocida sobre WD 1856 b.
El equipo determin贸 que el planeta tiene entre cuatro y 11 veces la masa de J煤piter.
La luz infrarroja emitida por WD 1856 b sugiri贸 que tiene una temperatura de unos 127 掳C (133 掳C m谩s alta de lo que ser铆a si solo estuviera siendo calentado por la estrella muerta).
鈥淓so fue realmente lo que nos puso en la pista de reconstruir la historia del planeta a partir de nuestros datos鈥�, dijo O鈥機onnor.
El equipo combin贸 las nuevas mediciones con modelos de c贸mo los planetas gigantes como J煤piter y Saturno se enfr铆an con el tiempo, lo que ocurre a un ritmo predecible relacionado con su masa.
Los resultados mostraron que el planeta originalmente orbitaba la estrella desde una distancia m谩s segura y mucho mayor. Pero WD 1856 b se calent贸 mientras migraba hacia el interior despu茅s de que la estrella muriera.
Los investigadores tienen dos teor铆as contrapuestas sobre c贸mo WD 1856 b termin贸 en su 贸rbita actual, tan estrecha.
El 鈥渕odelo de engullimiento鈥� sugiere que el planeta en realidad fue tragado por la estrella anfitriona cuando esta se hinch贸 antes de morir, pero logr贸 sobrevivir, dijo O鈥機onnor. El 鈥渕odelo de interacci贸n gravitacional鈥�, en cambio, propone que WD 1856 b evit贸 los estertores de muerte de la estrella, pero la influencia gravitacional de otros objetos del sistema lo empuj贸 m谩s cerca de la enana blanca, a帽adi贸.
鈥淓n cualquiera de las dos situaciones, hay motivos para pensar que el planeta se calentar铆a por dentro como subproducto del violento proceso de migraci贸n鈥�, dijo O鈥機onnor. 鈥淓n el primer escenario, esperar铆amos que la migraci贸n y el calentamiento hubieran ocurrido simult谩neamente con la muerte de la estrella anfitriona, o hace unos seis mil millones de a帽os. En el segundo escenario, puede ocurrir miles de millones de a帽os despu茅s, debido al caos de las interacciones gravitacionales鈥�.
Los datos del equipo parecen indicar que el calentamiento del planeta ocurri贸 hace unos 1.000 millones de a帽os, lo que podr铆a descartar las posibilidades de engullimiento, al igual que el espectro del Webb, que detect贸 indicios de la composici贸n qu铆mica del planeta.
鈥淰imos las firmas reveladoras de peque帽as part铆culas de nubes e hidrocarburos, muy probablemente metano, lo que marca la primera vez que vemos una atm贸sfera en un planeta que transita una estrella muerta鈥�, dijo Boehm. 鈥淩ecientemente observamos cuatro tr谩nsitos m谩s de WD 1856 b con Webb para analizar m谩s a fondo la qu铆mica de su atm贸sfera y estamos ansiosos por ver los resultados鈥�.
La abundancia de metano suma otra l铆nea de evidencia de que el planeta no pas贸 por un engullimiento durante la fase de gigante roja, ya que eso habr铆a diluido la abundancia del gas a medida que el planeta acumulaba hidr贸geno de la estrella, dijo el autor principal, el Dr. Ryan MacDonald, profesor de planetas extrasolares en la Universidad de St. Andrews, en Escocia.
La Dra. Caroline Morley, profesora asociada en el departamento de astronom铆a de la Universidad de Texas en Austin, dijo que las discrepancias en los resultados de temperatura inferida entre el nuevo estudio, que sugiere que el planeta es bastante c谩lido, y una que ella coescribi贸, que identific贸 al planeta como mucho m谩s fr铆o, le generan dudas. Morley no particip贸 en el nuevo estudio.
鈥淗ay razones para ser esc茅pticos respecto del resultado de que el planeta fue 鈥榬ecalentado鈥� durante la evoluci贸n estelar鈥�, escribi贸 Morley en un correo electr贸nico. 鈥淪铆 creo que la detecci贸n tentativa de metano parece plausible, y la detecci贸n de nubes y/o brumas es s贸lida. A esta temperatura, la mejor primera suposici贸n sobre qu茅 鈥榓erosoles鈥� est谩n presentes son nubes de agua, que se forman y se vuelven bastante espesas a estas temperaturas鈥�.
Si bien la detecci贸n de metano atmosf茅rico no fue sorprendente, la cantidad del gas fue mayor de lo que podr铆a predecirse, dijo el Dr. Ian Crossfield, profesor asociado de f铆sica y astronom铆a en la Universidad de Kansas. Crossfield no particip贸 en el nuevo estudio, pero form贸 parte del equipo que descubri贸 WD 1856 b en 2020.
鈥淟as conclusiones sobre la migraci贸n del planeta a su 贸rbita actual son sugerentes, aunque probablemente se necesiten m谩s estudios antes de poder extraer conclusiones definitivas鈥�, escribi贸 Crossfield en un correo electr贸nico. 鈥淓l art铆culo demuestra c贸mo las observaciones planetarias m谩s reveladoras del JWST siguen siendo las de gigantes gaseosos 鈥攁n谩logos de nuestro propio J煤piter o Saturno鈥� incluso cuando la estrella que orbitan muri贸 hace mucho tiempo鈥�.
El sistema WD 1856 act煤a como un adelanto de lo que podr铆a ocurrir en nuestro propio sistema solar.
Al igual que la estrella anfitriona de WD 1856 b, nuestro sol se hinchar谩 hasta convertirse en una gigante roja dentro de unos 5.000 millones de a帽os, engullendo a los planetas m谩s cercanos como Mercurio y Venus. La 贸rbita de la Tierra la sit煤a justo en el borde de esta futura 鈥渮ona de peligro鈥�, dijo O鈥機onnor, por lo que el destino de nuestro planeta sigue sin estar claro.
Pero, en lugar de llegar a una conclusi贸n r谩pida, los planetas gigantes de nuestro sistema solar podr铆an perdurar y seguir evolucionando durante miles de millones de a帽os. Se espera que el sistema WD 1856 permanezca en su estado actual durante billones de a帽os, se帽al贸 O鈥機onnor.
鈥淣uestros resultados muestran que la muerte estelar no es el final: algunos planetas experimentan un futuro vibrante y lleno de vida despu茅s de la muerte de su estrella鈥�, afirm贸 MacDonald.
A medida que el Sol se transforma en una enana blanca aproximadamente mil millones de a帽os despu茅s de que termine la etapa de gigante roja, el resto de los planetas de nuestro sistema solar seguir谩 orbitando la estrella muerta.
鈥淓speramos que los sobrevivientes se alejen gradualmente del Sol hasta que alcancen aproximadamente el doble de sus distancias orbitales actuales鈥�, escribi贸 O鈥機onnor. 鈥淪in embargo, quiz谩 deber铆amos pensar en si sus 贸rbitas podr铆an cambiar de manera m谩s dr谩stica, haciendo que uno de ellos migre tan cerca de la enana blanca solar como WD 1856 b lo est谩 hoy鈥�.
The-CNN-Wire
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