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Un planeta gaseoso gigante que orbita alrededor de una estrella muerta permite vislumbrar las consecuencias previstas de la desaparición de nuestro Sol
Los astrónomos han descubierto el primer sistema planetario confirmado que se asemeja al destino esperado de nuestro sistema solar, cuando el Sol llegue al final de su vida dentro de unos cinco mil millones de años.
Los investigadores detectaron el sistema utilizando el Observatorio W. M. Keck en Maunakea, en Hawaiʻi; consiste en un planeta similar a Júpiter con una órbita parecida a la de Júpiter que gira alrededor de una estrella enana blanca situada cerca del centro de nuestra Vía Láctea.
"Esta prueba confirma que los planetas que orbitan a una distancia suficientemente grande pueden seguir existiendo después de la muerte de su estrella", afirma Joshua Blackman, investigador postdoctoral de astronomía en la Universidad de Tasmania (Australia) y autor principal del estudio.
"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 este se queda sin combustible nuclear y se autodestruye".
El estudio se publica en el número de hoy de la revista Nature.
"El futuro de la Tierra puede no ser tan halagüeño porque está mucho más cerca del Sol", dice el coautor David Bennett, científico investigador principal de la Universidad de Maryland y del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.
"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".
A Crystal Ball into our Solar System's Future from Keck Observatory on Vimeo.
Una enana blanca es en lo que se convierten las estrellas de la secuencia principal, como nuestro Sol, cuando mueren. En las últimas etapas del ciclo de vida estelar, una estrella quema todo el hidrógeno de su núcleo y se convierte en una estrella gigante roja. Dado que estos cadáveres estelares compactos son pequeños y ya no tienen el combustible nuclear necesario para irradiar con fuerza, las enanas blancas son muy débiles y difíciles de detectar.
Las imágenes de alta resolución en el infrarrojo cercano obtenidas con el sistema de óptica adaptativa de estrellas guía láser del Observatorio Keck, junto con su Cámara en el Infrarrojo Cercano (NIRC2), revelan que la enana blanca recién descubierta tiene un 60 por ciento de la masa del Sol y que su exoplaneta superviviente es un mundo gaseoso gigante con un 40 por ciento más de masa que Júpiter.
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| Representación artística de una estrella de secuencia moribunda con un planeta en órbita. La estrella se encuentra en la fase de gigante roja, cuando quema lo último de su combustible nuclear antes de colapsar sobre sí misma y formar una enana blanca más pequeña y débil. Crédito: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko |
El equipo descubrió el planeta mediante una técnica denominada microlente gravitacional, que se produce cuando una estrella cercana a la Tierra se alinea momentáneamente con otra más lejana. Esto crea un fenómeno en el que la gravedad de la estrella en primer plano actúa como una lente y amplía la luz de la estrella de fondo. Si hay un planeta en órbita alrededor de la estrella más cercana, se deforma temporalmente la luz magnificada cuando el planeta pasa zumbando.
Extrañamente, cuando el equipo trató de buscar la estrella anfitriona del planeta, descubrieron inesperadamente que la luz de la estrella no era lo suficientemente brillante como para ser una estrella ordinaria de la secuencia principal. Los datos también descartaron la posibilidad de que una estrella enana marrón fuera la anfitriona.
"También hemos podido descartar la posibilidad de una estrella de neutrones o un agujero negro como anfitrión. Esto significa que el planeta orbita alrededor de una estrella muerta, una enana blanca", afirma el coautor Jean-Philippe Beaulieu, profesor de la cátedra Warren de Astrofísica de la Universidad de Tasmania y director de investigación del CNRS en el Instituto de Astrofísica de París.
"Ofrece una visión de cómo será nuestro sistema solar tras la desaparición de la Tierra, azotada por el cataclismo de nuestro Sol".
"Este es un resultado extremadamente emocionante", dice John O'Meara, científico jefe del Observatorio Keck.
"Es maravilloso ver hoy un ejemplo del tipo de ciencia que Keck hará en masa cuando Roman comience su misión".
Fuentes, créditos y referencias:
Joshua Blackman, A Jovian Analog Orbiting a White Dwarf Star, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03869-6
Imagen: Representación artística de un exoplaneta similar a Júpiter recientemente descubierto que orbita alrededor de una enana blanca o estrella muerta. Este sistema demuestra que los planetas pueden sobrevivir a la fase de gigante roja explosiva de su estrella anfitriona y es el primer sistema planetario confirmado que sirve de análogo al destino del Sol y Júpiter en nuestro propio sistema solar. Crédito: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko