08 Oct Un planeta de segunda generación orbita una enana blanca
Unas señales químicas de niobio en el archivo de datos del telescopio Hubble apuntan a la existencia de un planeta de segunda generación que pudo formarse alrededor de una enana blanca.
Durante más de un cuarto de siglo, unas señales químicas sin identificar procedentes de una estrella enana blanca (HS 0209+0832) permanecieron latentes en el archivo del telescopio espacial Hubble.
Hasta que la minuciosa labor detectivesca de un joven astrónomo reveló algo extraordinario: una gran cantidad de niobio y otras abundancias químicas inusuales que apuntan a la posible existencia de un planeta de segunda generación en órbita alrededor de la enana blanca.
Aunque se han identificado algunos planetas que orbitan enanas blancas, este es el primer candidato que presenta indicios de haberse formado a partir de material relacionado con la muerte de una estrella, y no con su nacimiento.
El hallazgo abre una fascinante nueva línea de investigación futura y pone de relieve la intrigante posibilidad de que las estrellas tengan una segunda etapa prolongada, durante la cual alberguen nuevos planetas mucho después de agotar el combustible de su «vida» principal.
Planeta de segunda generación
Una enana blanca es el núcleo remanente de una estrella de poca masa que ha consumido todo su combustible nuclear y ha expulsado al espacio su envoltura exterior de gas y polvo.
Un planeta de segunda generación es un mundo que se forma alrededor del remanente estelar a partir del material expulsado por la estrella.
«En lugar de considerar la etapa de enana blanca como una especie de epílogo de la historia de una estrella y sus planetas, esta investigación apunta a que los sistemas que conocemos podrían ser solo el primer capítulo de una historia potencialmente mucho más larga, en la que aparecen nuevos protagonistas. Es una posibilidad realmente emocionante que merece investigarse», afirma Jamie Williams, astrónomo de la Universidad de Warwick, en el Reino Unido.
La Tierra y los demás planetas de nuestro sistema solar son planetas de primera generación, formados a partir del material sobrante del nacimiento de una estrella.
«Lo que Hubble nos está mostrando en este sistema de enana blanca es algo que no habíamos visto antes: una gran abundancia de niobio. Cuando lo encontré por primera vez en los datos archivados, no reconocí su señal», explica Williams.
La importancia del Niobio
Cuando Hubble observó la estrella por primera vez, en 1999, los datos contenían cerca de un centenar de señales químicas que no se habían podido identificar.
Williams volvió a examinar esos registros con una base de datos química actualizada y descubrió que el niobio coincidía con muchas de esas señales misteriosas.
Aunque el niobio existe en nuestro sistema solar y tiene diversos usos en la Tierra, la cantidad detectada por el Hubble en el sistema HS 0209+0832 apunta a que el planeta no se formó con el nacimiento de una estrella, sino a partir del material expulsado cuando esta muere.
Este posible planeta de segunda generación se habría formado, por tanto, con material procedente de la muerte estelar.
«El niobio y otros elementos más pesados que el hierro son especiales desde el punto de vista astronómico porque, a diferencia de muchos elementos comunes, no se forman en el núcleo de las estrellas mediante fusión termonuclear», afirma Nicholas Stone, astrofísico teórico de la Universidad de Wisconsin-Madison. «Estos elementos pesados solo pueden sintetizarse en las condiciones excepcionales que surgen brevemente en el interior de las estrellas moribundas. La presencia de niobio señala esos estertores de muerte y la expulsión al espacio de las entrañas de la estrella».
El equipo plantea que, una vez que la estrella expulsó ese material enriquecido químicamente, una parte se aglutinó y formó un planeta gigante gaseoso: el posible planeta de segunda generación. El resto del material expulsado se dispersó hace mucho tiempo, pero el planeta permanece.
«Cuando Jamie me preguntó por el niobio en relación con este estudio, me quedé atónito, porque no se había detectado ese elemento en ninguna otra enana blanca analizada hasta la fecha. En cuanto nos dimos cuenta de que estaba ahí, todo encajó», afirma el astrónomo Boris Gaensicke, también miembro de la Universidad de Warwick.
Un gigante gaseoso del tamaño de Júpiter
El equipo confirmó las observaciones del Hubble con datos de la misión FUSE (Explorador Espectroscópico del Ultravioleta Lejano), ya retirada de la NASA, que también mostró señales intensas de niobio en el sistema HS 0209+0832.
El satélite TESS (Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito) de la NASA observó la enana blanca durante cuatro meses y detectó variaciones periódicas de brillo que indican que un planeta orbita a unos 6 millones de kilómetros, mucho más cerca de lo que Mercurio orbita alrededor del Sol.
El equipo estima que el planeta candidato es un gigante gaseoso del tamaño aproximado de Júpiter que está perdiendo su atmósfera rápidamente.
Un planeta con futuro
Como la enana blanca es relativamente joven, todavía está muy caliente y probablemente bombardea el planeta con energía que arranca sus capas exteriores.
Esto podría darle al planeta una cola de material similar a la de un cometa. Ese material formaría un disco alrededor de la enana blanca y volvería a caer sobre su superficie, lo que explicaría que Hubble detectara niobio al estudiar la estrella.
A pesar de esta pérdida de masa, Williams considera que el planeta de segunda generación probablemente no sea una presencia fugaz en el radar cósmico.
«Si el planeta de segunda generación existe, creo que es probable que sobreviva. Con el tiempo, la enana blanca se enfriará y mantendrá una temperatura estable; entonces, el planeta permanecerá durante millones de años en su zona habitable estable», afirma Williams.
El futuro de la investigación
Todavía queda mucho por investigar para comprender este tipo de sistemas: cómo se forman los planetas de segunda generación, cuán comunes o raros son y cómo evolucionan en órbita alrededor de una estrella «muerta».
Durante los próximos años, Williams utilizará el Hubble para estudiar estas cuestiones con la esperanza de reunir suficientes datos y estadísticas sobre estos nuevos tipos de cuerpos celestes.
«Creo que esta investigación es un buen ejemplo de que el descubrimiento científico no sigue un camino recto», afirma Gaensicke. «A menudo hace falta ese momento mágico en que varias personas comparten las grandes preguntas que tienen en mente y se dan cuenta de que, juntas, pueden encontrar respuestas inesperadas».
Fuente: Suspected second-generation planet solves Hubble cold case
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