Por primera vez, se ha observado un planeta gigante alrededor de una enana blanca, el cadáver de una estrella similar al Sol, que ha llegado al final de su vida. El hallazgo es una puerta a entender cómo podría evolucionar nuestro propio Sistema Solar en las últimas etapas de vida de nuestra estrella.
Un planeta gigante alrededor de una enana blanca
Con la ayuda del Telescopio Muy Grande, en Chile, un grupo de investigadores ha logrado encontrar evidencias de un planeta gigante alrededor de una enana blanca. El planeta orbita alrededor de una estrella, similar al Sol, que ha llegado al final de su vida. Se encuentra muy cerca del astro y su atmósfera está siendo arrancada por la enana blanca. Provocando, así, que se esté formando un disco de gas alrededor de la estrella. Algo que ha permitido su detección y que podría ayudar a entender cómo será la propia evolución del Sistema Solar.
El hallazgo ha sido posible gracias a los datos de la Sloan Digital Sky Survey, que analizó 7000 enanas blancas. Entre ellas, encontraron los datos de una que no se parecía a las demás. En el espectro de su luz se podía ver la presencia de elementos que no son típicos de una enana blanca. Eso les llevó a sospechar que estaban ante algo atípico. Desde el primer momento se plantearon la posibilidad de que se tratase de algún tipo de resto planetario. Es decir, vestigios del sistema planetario que la estrella, durante su secuencia principal, tuvo en su entorno.
La estrella recibe el nombre de WDJ0914+1914. En un estudio más profundo, los investigadores pudieron observar que la presencia de esos elementos no se debía a la estrella en sí misma. Su origen estaba en un disco de material que estaba precipitándose hacia el astro. Así que, según explican, necesitaron varias semanas para entender cuál era el escenario que permitía explicar lo observado. Al cabo del tiempo, cayeron en la cuenta de que tenía que tratarse del resultado de la evaporación de un planeta gigante.
Un planeta gigante en una órbita muy cercana
La cantidad de hidrógeno, oxígeno y azufre que observaron les resultó familiar. Es parecida a la que se encuentra en las capas más profundas de la atmósfera de planetas como Urano o Neptuno. Si el planeta estaba lo suficientemente cerca de la estrella, la radiación ultravioleta sería capaz de arrancar las capas exteriores de su atmósfera. Ese gas formaría un disco a su alrededor, que poco a poco se iría precipitando hacia la enan ablanca. O, por lo menos, eso es lo que los investigadores creen que se ha conseguido observar en este caso.
Es decir, es un planeta gigante alrededor de una enana blanca… en pleno proceso de evaporación. Con la ayuda de modelos teóricos (además de las observaciones realizadas), han podido obtener más información. La enana blanca tiene una temperatura en superficie de 28 000 ºC, muy por encima de los 5500 ºC del Sol. El planeta, por su parge, es un gigante helado con, al menos, el doble del diámetro de la estrella. Se encuentra en una órbita muy cercana y tarda apenas 10 días en completar una vuelta a su alrededor. Poco a poco se está desintegrando.
Los fotones de la estrella están destruyendo su atmósfera poco a poco. En realidad, la mayor parte del gas se escapa, pero hay una fracción que es atrapado y cae en un disco alrededor de la estrella. El ritmo al que sucede, por los cálculos de los investigadores, es de 3000 toneladas por segundo. La presencia de ese disco es la que hace que sea posible observar este planeta gigante, similar a Neptuno. El análisis del disco de gas es muy útil porque permite a los investigadores, además, entender cómo es la atmósfera de un exoplaneta.
El desenlace de los sistemas planetarios
El análisis del disco permite calcular las cantidades de, por ejemplo, elementos como el oxígeno o azufre que contiene. Algo que, por extensión, permite deducir cómo es la atmósfera del exoplaneta. A todo esto, también hay que sumarle que es un sistema que aporta un cimiento más para entender cómo son las etapas finales de un sistema planetario. Algo que permite entender cómo será la evolución, en unos 5000 millones de años, del Sistema Solar. Porque, con la muerte del Sol, este rincón de la Vía Láctea cambiará profundamente.
Sucederá después de que nuestra estrella agote el hidrógeno que acumuló durante su formación. Mercurio y Venus serán destruidos por la expansión del Sol (en su fase de gigante roja). La Tierra, quizá, también sea destruida. El resto de planetas podrían sobrevivir, pero lo harán en un entorno muy diferente (e inhóspito) al actual. Tras de sí solo quedará el núcleo de la vieja estrella. Lo que no estaba claro, hasta ahora, es qué pasaría con los planetas gigantes. No se habían encontrado evidencias de su supervivencia. Pero ahora eso ha cambiado.
WJD0914+1914, a 1500 años-luz, ha permitido observar qué sucede con ellos. De hecho, probablemente sea cuestión de tiempo descubrir más gigantes gaseosos alrededor de otras enanas blancas. El que han observado se encuentra a solo 10 millones de kilómetros de la estrella. Por lo que su migración, a esa órbita mucho más pequeña, debió producirse después de la fase de gigante roja. De otro modo, habría sido destruido porque se hubiese encontrado en el interior de la estrella. Es decir, su órbita original era muy diferente…
¿Hay más supervivientes junto a este planeta gigante alrededor de una enana blanca?
Una posible explicación, según los investigadores, sería la presencia de otros planetas en el sistema. La interacción gravitacional con ellos habría provocado, con el tiempo, que terminase en una órbita mucho más cercana. Así que la pregunta es lógica, ¿podría haber otros planetas que hayan sobrevivido? Ese será un buen punto de partida para los investigadores, si siguen estudiando este sistema. El descubrimiento de otros planetas, y sus características, podrían ayudar a entender aún mejor cuál ha sido su historia y evolución.
Las enanas blancas, y las condiciones en su entorno, son un objeto muy interesante de estudio porque ayuda a entender cómo será el Sistema Solar en el futuro. También permite analizar qué planetas podrían sobrevivir. Incluso, algunos astrónomos han planteado la posibilidad de que sus mundos puedan llegar a albergar vida. Al menos durante un período de tiempo muy breve. Pero es una posibilidad exótica que, de resultar ser posible, nos haría preguntarnos en qué circunstancias puede aparecer la vida, porque no serían las más óptimas…
Sea como fuere, el universo es un lugar en constante cambio. El Sistema Solar es, en estos momentos, un lugar en el que la vida ha florecido en uno de sus planetas. Pero, en el futuro, será un lugar inhóspito, porque la Tierra dejará de ser habitable mucho antes de que el Sol se convierta en gigante roja. En torno al núcleo de esa vieja estrella, dentro de miles de millones de años, quedarán solo algunos restos del Sistema Solar. Y quizá uno de esos restos sea Neptuno o Urano… desintegrándose, como se ha observado en este sistema planetario…
Estudio
El estudio es B. Gänsicke, M. Schreiber, O. Toloza; «Accretion of a giant planet onto a white dwarf star». Publicado en la revista Nature el 4 de diciembre de 2019. Puede ser consultado en arXiv.
Referencias: Phys
Fantástico blog Alex, enhorabuena! Una pregunta, llegado el momento en el que el Sol empieze a expandirse y por lo tanto a aumentar su temperatura. Planetas como Marte o las lunas de los planetas exteriores podrán entrar en la zona habitable del Sistema Solar, por un periodo de millones de años? O esa expansión lleva consigo un aumento de la radiación que imposibilite la vida tal y como la conocemos?. Muchas gracias, un saludo.