27 Sep Hubble detecta una enana blanca devorando un exo-Plutón

Gracias a su sensibilidad única en el ultravioleta, el Telescopio Espacial Hubble ha podido identificar cómo una estrella extinguida de nuestro vecindario estelar cercano devora un fragmento de un exo-Plutón.

La estrella extinguida es una enana blanca con aproximadamente la mitad de la masa de nuestro Sol, pero comprimida en un cuerpo del tamaño de la Tierra.

Los científicos creen que la enorme gravedad de la enana atrajo y destrozó un análogo helado de Plutón, un auténtico exo-Plutón procedente de la versión propia del sistema de lo que sería el Cinturón de Kuiper.

Detección de «volátiles»

Un equipo internacional de astrónomos analizó la composición química del objeto devorado mientras sus fragmentos caían sobre la enana blanca, detectando “volátiles”, es decir, sustancias con bajos puntos de ebullición.

En particular, detectaron carbono, azufre, nitrógeno y un alto contenido de oxígeno que indica una fuerte presencia de agua. Estos elementos encajan con lo que cabría esperar de un exo-Plutón.

“Nos sorprendió”, dice Snehalata Sahu, de la Universidad de Warwick en el Reino Unido, quien dirigió el análisis de datos de un estudio del Hubble sobre enanas blancas. “No esperábamos encontrar agua u otros compuestos helados. Esto se debe a que los cometas y objetos similares al Cinturón de Kuiper suelen ser expulsados de sus sistemas planetarios en las primeras fases de la evolución estelar hacia enanas blancas. Pero aquí estamos detectando material rico en volátiles. El hallazgo de un exo-Plutón resulta sorprendente tanto para quienes estudiamos enanas blancas como para los que investigan exoplanetas”.

Hubble: alta sensibilidad al UV

Usando el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos del Hubble, el equipo descubrió que los fragmentos estaban compuestos en casi dos tercios por hielo de agua.

El hecho de que detectaran tanto hielo implica que los fragmentos provenían de un objeto muy masivo formado en las regiones externas heladas del sistema, en su análogo del Cinturón de Kuiper.

A partir de los datos del Hubble, los científicos calcularon que el objeto era mayor que los cometas típicos y que podría tratarse de un fragmento de un exo-Plutón.

También detectaron una fracción significativa de nitrógeno, la más alta jamás encontrada en sistemas de escombros alrededor de enanas blancas.

“Sabemos que la superficie de Plutón está cubierta de hielos de nitrógeno”, explica Sahu. “Creemos que la enana blanca absorbió fragmentos de la corteza y el manto de un planeta enano, probablemente de un exo-Plutón”.

La acreción de estos objetos ricos en volátiles por parte de enanas blancas es muy difícil de detectar en luz visible. Estos elementos volátiles solo pueden identificarse gracias a la sensibilidad única del Hubble a la luz ultravioleta. En luz óptica, la enana blanca parecería común y corriente.

A unos 260 años luz de distancia, la enana blanca es un vecino cósmico relativamente cercano. En el pasado, cuando fue una estrella parecida al Sol, se esperaba que albergara planetas y un análogo a nuestro Cinturón de Kuiper con sus propios exo-Plutones.

El futuro de nuestro Sol

Dentro de miles de millones de años, cuando nuestro Sol se extinga y colapse para formar una enana blanca, los objetos del Cinturón de Kuiper serán atraídos por la enorme gravedad superficial del remanente estelar.

“Entonces, estos planetesimales serán destruidos y asimilados”, explica Sahu. “Si un observador extraterrestre mira nuestro sistema solar en ese futuro lejano, podría ver los mismos restos que hoy vemos alrededor de esta enana blanca, incluyendo la huella de un exo-Plutón”.

El equipo espera poder utilizar el Telescopio Espacial James Webb para detectar características moleculares de volátiles como vapor de agua y carbonatos, observando a esta enana blanca en luz infrarroja.

Al seguir estudiando enanas blancas, los científicos podrán comprender mejor la frecuencia y la composición de estos eventos de acreción ricos en volátiles, en particular los relacionados con un exo-Plutón.

Sahu también sigue con interés el reciente descubrimiento del cometa interestelar 3I/ATLAS. Está ansiosa por conocer su composición química, especialmente su fracción de agua.

“Este tipo de estudios nos ayudará a aprender más sobre la formación de planetas. También puede ayudarnos a entender cómo llega el agua a los planetas rocosos”, señala Sahu.

Boris Gänsicke, de la Universidad de Warwick y colaborador del Instituto de Astrofísica de Canarias en España, fue el investigador principal del programa del Hubble que condujo a este hallazgo.

“Observamos más de 500 enanas blancas con el Hubble. Ya hemos aprendido mucho sobre los bloques de construcción y fragmentos de planetas, pero estoy absolutamente entusiasmado de que ahora hayamos identificado un sistema que se asemeja a los objetos en los confines helados de nuestro Sistema Solar”, dice Gänsicke. “Medir la composición de un exo-Plutón es una contribución importante para comprender la formación y evolución de estos cuerpos”.

Fuente: Hubble sees white dwarf eating piece of Pluto-like object