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| Impresión artística de un planeta condenado que roza la superficie de su estrella. Crédito: K. Miller/R. Hurt (Caltech/IPAC) |
Los astrónomos que utilizan el telescopio Gemini Sur en Chile, operado por el
NOIRLab de la NSF, han observado la primera prueba de que una estrella
moribunda similar al Sol engulle a un exoplaneta. La "pistola humeante" de
este acontecimiento se observó en un largo estallido de baja energía
procedente de la estrella, la firma reveladora de un planeta que roza la
superficie de una estrella. Este proceso nunca antes visto podría anunciar el
destino final de la Tierra cuando nuestro Sol se acerque al final de su vida
dentro de unos 5.000 millones de años.
Gracias al estudio de innumerables estrellas en distintas fases de su
evolución, los astrónomos han podido comprender el ciclo vital de las
estrellas y cómo interactúan con los sistemas planetarios que las rodean a
medida que envejecen. Esta investigación confirma que cuando una estrella
similar al Sol se acerca al final de su vida, se expande entre 100 y 1.000
veces su tamaño original, engullendo finalmente a los planetas interiores del
sistema. Se calcula que este tipo de sucesos sólo ocurren unas pocas veces al
año en toda la Vía Láctea. Aunque observaciones anteriores han confirmado las
secuelas de engullimientos planetarios, los astrónomos nunca habían captado
uno en el acto, hasta ahora.
Gracias a la potencia del generador de Imágenes de Óptica Adaptativa Gemini
Sur (GSAOI), situado en Gemini Sur, una de las mitades del Observatorio
Internacional Gemini, operado por el NOIRLab de la NSF, los astrónomos han
observado la primera prueba directa de la expansión de una estrella moribunda
que engulle a uno de sus planetas. Las pruebas de este suceso se hallaron en
un estallido revelador "largo y de baja energía" procedente de una estrella de
la Vía Láctea situada a unos 13.000 años-luz de la Tierra. Este
acontecimiento, la devoración de un planeta por una estrella engullida,
presagia probablemente el destino final de Mercurio, Venus y la Tierra cuando
nuestro Sol comience su agonía dentro de unos cinco mil millones de años.
"Estas observaciones proporcionan una nueva perspectiva para encontrar y
estudiar los miles de millones de estrellas de nuestra Vía Láctea que ya han
consumido sus planetas", afirma Ryan Lau, astrónomo del NOIRLab y coautor de
este estudio, publicado en la revista Nature.
Durante la mayor parte de su vida, una estrella similar al Sol fusiona
hidrógeno en helio en su núcleo caliente y denso, lo que permite a la estrella
empujar contra el peso aplastante de sus capas exteriores. Cuando el hidrógeno
del núcleo se agota, la estrella comienza a fusionar helio en carbono, y la
fusión de hidrógeno migra a las capas exteriores de la estrella, provocando su
expansión y transformando la estrella similar al Sol en una gigante roja.
Sin embargo, esta transformación es una mala noticia para los planetas del
sistema interior. Cuando la superficie de la estrella se expanda hasta
engullir a uno de sus planetas, su interacción desencadenará un espectacular
estallido de energía y material. Este proceso también frenaría la velocidad
orbital del planeta, provocando su caída en picado hacia la estrella.
Los primeros indicios de este acontecimiento fueron descubiertos por imágenes
ópticas de la Zwicky Transient Facility. La cobertura infrarroja de archivo
del Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) de la
NASA, capaz de escudriñar entornos polvorientos en busca de estallidos y otros
fenómenos transitorios, confirmó entonces el fenómeno de engullimiento,
denominado ZTF SLRN-2020. "El reanálisis personalizado de los mapas
infrarrojos de todo el cielo de NEOWISE realizado por nuestro equipo
ejemplifica el enorme potencial de descubrimiento de los conjuntos de datos de
sondeos de archivo", afirma Aaron Meisner, astrónomo del NOIRLab y otro de los
coautores del artículo.
Distinguir un estallido planetario de otros tipos de estallidos, como las
llamaradas solares y las eyecciones de masa coronal, es difícil y requiere
observaciones de alta resolución para determinar la ubicación de un estallido
y mediciones a largo plazo de su brillo sin contaminación por estrellas
cercanas.
Gemini Sur proporcionó estos datos esenciales gracias a sus capacidades de
óptica adaptativa.
"Gemini Sur continúa ampliando nuestra comprensión del Universo y estas nuevas
observaciones apoyan las predicciones para el futuro de nuestro propio
planeta", dijo el director del programa del Observatorio Gemini de la NSF,
Martin Still. "Este descubrimiento es un maravilloso ejemplo de las hazañas
que podemos lograr cuando combinamos operaciones de telescopio de clase
mundial y colaboración científica de vanguardia".
"Gracias a estos nuevos y revolucionarios estudios ópticos e infrarrojos,
estamos siendo testigos en tiempo real de este tipo de acontecimientos en
nuestra Vía Láctea, un testimonio de nuestro casi seguro futuro como planeta",
afirma Kishalay De, astrónomo del Instituto Tecnológico de Massachusetts y
autor principal del artículo.
El estallido del engullimiento duró aproximadamente 100 días y las
características de su curva de luz, así como el material expulsado,
permitieron a los astrónomos conocer la masa de la estrella y la de su planeta
engullido. El material expulsado consistía en unas 33 masas terrestres de
hidrógeno y unas 0,33 masas terrestres de polvo. "Se trata de más material de
formación estelar y planetaria reciclado, o expulsado, al medio interestelar
gracias a que la estrella se comió al planeta", explica Lau. A partir de este
análisis, el equipo estimó que la estrella progenitora tiene entre 0,8 y 1,5
veces la masa de nuestro Sol y que el planeta devorado tiene entre 1 y 10
veces la masa de Júpiter.
Ahora que se han identificado por primera vez las señales de un
engullimiento planetario, los astrónomos han mejorado los parámetros que
pueden utilizar para buscar sucesos similares en otros lugares del cosmos.
Esto será especialmente importante cuando el Observatorio Vera C. Rubin
entre en funcionamiento en 2025. Por ejemplo, los efectos observados de la
contaminación química en la estrella remanente, vistos en otros lugares,
pueden indicar que se ha producido un engullimiento. La interpretación de
este suceso también aporta pruebas de un eslabón perdido en nuestra
comprensión de la evolución y el destino final de los sistemas planetarios,
incluido el nuestro.
"Creo que hay algo muy notable en estos resultados que habla de la fugacidad
de nuestra existencia", afirma Lau. "Después de los miles de millones de
años que abarca la vida de nuestro Sistema Solar, es probable que nuestras
propias etapas finales concluyan en un destello final que dure sólo unos
meses".
Fuentes, créditos y referencias: