Las enanas blancas llevan cadáveres de planetas en su atmósfera

Astronomía

Los astrónomos están buscando huesos de planetas muertos dentro de los cadáveres de estrellas muertas, y es posible que acaben de encontrar algunos.

En un artículo publicado el 11 de febrero en la revista Nature Astronomy, un equipo de investigadores describió cómo utilizaron los datos del satélite espacial Gaia para observar las atmósferas de cuatro enanas blancas: las cáscaras cristalinas y arrugadas de estrellas que alguna vez fueron masivas que ardían todo su combustible. Arremolinándose entre la sopa caliente de hidrógeno y helio que rodea a esas estrellas, el equipo detectó rastros claros de litio, sodio y potasio, metales que abundan en las cortezas planetarias, en la proporción precisa que esperarían encontrar dentro de un planeta rocoso.

“Comparando todos estos elementos juntos con diferentes tipos de material planetario en el sistema solar, encontramos que la composición era claramente diferente de todos menos un tipo de material: la corteza continental”, dijo el autor principal del estudio, Mark Hollands, astrofísico de la Universidad de Warwick en Inglaterra al sitio web Live Science en un correo electrónico.

Según Hollands y sus colegas, la presencia de estos metales crujientes sugiere que cada una de las estrellas viejas y descoloridas que analizaron pudo haber estado alguna vez en el centro de un sistema solar no tan diferente al nuestro; luego, en sus últimos eones, esas estrellas destrozaron sus sistemas solares y devoraron los restos. Nuestro sistema solar también puede compartir este destino.

Cuando mueren las estrellas

Durante miles de millones de años, las estrellas con masas entre una décima y ocho veces la masa del sol queman su combustible nuclear. Cuando esto sucede, esas viejas estrellas se deshacen de sus ardientes capas exteriores y se arrugan en un núcleo compacto, blanco y caliente que empaqueta la mitad de la masa del sol en una bola no más ancha que la Tierra: una enana blanca.

Estas bolas de energía humeantes tienen una atracción gravitacional extremadamente fuerte y son increíblemente calientes y brillantes, al principio. Pero cuanto más envejece una enana blanca, más fría y opaca se vuelve, y más longitudes de onda de luz se vuelven visibles en su atmósfera. Al estudiar esas longitudes de onda, los científicos pueden calcular la composición elemental de la atmósfera de esa estrella.

La mayoría de las atmósferas de enanas blancas están dominadas por hidrógeno o helio, dijeron los investigadores, pero pueden ser “contaminadas” por otros elementos si la intensa gravedad de la estrella muerta atrae material del espacio que la rodea. Si una enana blanca succiona los pedazos de un planeta roto, por ejemplo, entonces “cualquier elemento en el objeto destruido puede liberar su propia luz, dando una huella digital espectral que los astrónomos pueden potencialmente detectar”, dijo Hollands.

En su nuevo artículo, Hollands y sus colegas apuntaron a cuatro viejas enanas blancas dentro de 130 años luz de la Tierra, para ver si sus atmósferas tenían alguna evidencia de restos planetarios. Cada estrella muerta tenía entre 5 mil millones y 10 mil millones de años y era lo suficientemente fría como para que los astrónomos detectaran longitudes de onda de luz emitidas por elementos metálicos que brillan en sus tenues atmósferas.

En las cuatro estrellas antiguas, los investigadores detectaron una combinación de litio y otros metales que coincidía estrechamente con la composición de los desechos planetarios. Una estrella, de la que el equipo captó una vista especialmente clara, contenía metales en su atmósfera que “proporcionaban una combinación casi perfecta con la corteza continental de la Tierra”, dijo Hollands.

Para los investigadores, solo hay una explicación lógica: las viejas enanas blancas todavía sostienen los restos humeantes de los mismos planetas sobre los que alguna vez alumbraron. Para terminar en la atmósfera de una enana blanca, esos restos planetarios deben haber sido arrastrados por la intensa gravedad de la estrella hace millones de años, después de que la estrella terminó su paso como gigante roja y arrojó sus capas externas de gas al espacio, dijo Hollands.

Todos los planetas cercanos a la estrella habrían sido destruidos durante la fase de gigante roja (al igual que Mercurio, Venus y posiblemente la Tierra serán tragados por nuestro sol en sus últimos días), pero cualquier planeta que sobrevivió el tiempo suficiente para ver su sol convertirse en una enana blanca también vería cómo la gravedad de su sistema solar se descontrolaba.

“Después de que la fase de gigante roja ha terminado y el sol se ha convertido en una enana blanca, las órbitas planetarias pueden volverse más caóticas ya que el sol enano blanco tiene sólo la mitad de su masa anterior y los planetas ahora están más lejos”, dijo Hollands.

Esta alteración gravitacional aumenta el riesgo de colisiones planetarias, agregó, lo que podría llenar el sistema solar con restos rocosos rotos de mundos muertos. Los planetas más grandes del sistema solar exterior (como Júpiter, por ejemplo) podrían ejercer su propia poderosa gravedad para enviar esos restos fuera de órbita; algunos de ellos podrían terminar lo suficientemente cerca del sol enano blanco como para ser absorbidos y fusionados.

Si bien algo en este sentido parece haber ocurrido alrededor de las cuatro enanas blancas que estudiaron Hollands y sus colegas, nadie puede adivinar si la Tierra alguna vez tendrá un destino similar. Según el coautor del estudio, Boris Gaensicke, también profesor de la Universidad de Warwick, es probable que nuestro planeta sea tragado durante la fase de gigante roja del sol, sin dejar elementos que los astrónomos alienígenas puedan detectar.

Sin embargo, eso no significa que esos telescopios extraterrestres aparecerán con las manos vacías.

“No apostaría a que esos astrónomos alienígenas detecten el litio de todos los Teslas desaparecidos en la enana blanca solar”, dijo Gaensicke a Live Science. “Pero hay una buena posibilidad de que puedan ver asteroides, cometas, lunas o incluso que Marte sea devorado”.

Fuente: Live Science.

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