Mira, la estrella cometa

Planetofagia: Astrónomos encuentran una estrella caníbal

Un grupo de astrónomos europeos publican mañana en Nature un trabajo en el que explican cómo la estrella HD 82943 ha devorado, al menos, a un planeta.

Introducción

En la mitología grecolatina, de la que la astronomía hereda gran parte de su tradición, Saturno (Cronos en griego) mató a su padre para acceder al trono del Olimpo y para evitar que hicieran lo mismo que él, devoraba a sus hijos.

En un trabajo que publican mañana un grupo de astrofísicos europeos, se aportan evidencias sobre la planetofagia en uno de los sistemas planetarios recientemente descubiertos.

El sistema planetario HD 82943

HD 82943 está situada en la constelación de Hydra. Es una estrella ligeramente más caliente y grande que el Sol. Gracias a observaciones realizadas desde el Observatorio Austral Europeo (ESO), el equipo del suizo Michel Mayor descubrió que en esta estrella orbitan al menos dos planetas extrasolares.

Sin embargo, tal y como ocurre con la mayoría de exoplanetas descubiertos hasta la fecha, su tamaño y órbitas son muy diferentes a los estándares del Sistema Solar. En nuestro sistema, el Sol está orbitado por dos clases de planetas. En las órbitas más internas se encuentran pequeños planetas rocosos y las externas se sitúan planetas gasesos, mucho más grandes. Las órbitas de todos ellos, casi circulares, no han cambiado significativamente desde que se creó el Sistema Solar, hace 4500 millones de años. Gracias a esta estabilidad, y a las condiciones y características de nuestro planeta, la vida se mantiene en la superficie terrestre desde hace tres mil millones de años.

El panorama en HD 82943 es muy diferente. Los dos planetas de este sistema tienen mayor masa que Júpiter y se mueven en órbitas elípticas. Además, en lugar de orbitar a varias unidades astronómicas de su estrella, están en sus cercanías. Estos gigantes gaseosos, llamados HD 82943a y HD 82943b tienen periodos de 221 y 444 días respectivamente (no de forma casual, 444 es múltiplo de 222 en una relación de 1:2; este fenómeno se conoce como órbitas resonantes y es común también en el Sistema Solar).

Combate mortal

Tanto HD 82943 como la mayor parte de los 63 planetas extrasolares descubiertos hasta la fecha comparten las características de ser gigantes gaseosos de órbitas elípticas y cercanas a sus estrellas. Los astrónomos creen que estos cuerpos debieron crearse en condiciones similares a las de nuestro sistema solar, con órbitas circulares, y posteriormente haber migrado hacia órbitas más internas y elípticas.

En esta incursión, el resto de planetas del sistema debieron sufrir las consecuencias, con cambios drásticos de sus órbitas. Los astrónomos preveen que muchos de esos danmificados terminan siendo devorados por la estrella.

El quinto elemento

Hoy en día, los astrofísicos creen entender buena parte de los procesos que hacen funcionar a una estrella y poseen modelos numéricos que en su generalidad se corresponden fielmente con las observaciones. La receta para crear una estrella es simple: a partir de los elementos primordiales que se crearon en el Big Bang (75% Hidrógeno, 25% Helio) juntamos al menos unas 0,8 masas solares y ¡voilà!, aparece una bola gaseosa que fusiona elementos químicos en su núcleo. Como efectos colaterales, se genera energía y gracias a ella se crea un equilibrio entre la presión al interior ejercida por el propio peso de la estrella y la presión al exterior ejercida por dicha energía.

La fusión de elementos genera otros más pesados, por ejemplo, la combinación de hidrógeno crea átomos de helio. Cuando el núcleo estelar termina todo el hidrógeno, sufre un colapso, aumentando la presión y la temperatura, y a continuación pasa a fusionar helio.

Los astrofísicos son capaces de determinar qué elementos existen en las superficies de las estrellas a través de la descomposición de la luz que nos llega de ellas (esto es conocido como espectrografía). En las nubes a partir de las cuales se crean las estrellas existen cantidades muy pequeñas de otro elemento ligero, a parte del hidrógeno y el helio: el litio. El isótopo ligero del litio (Li-6) se destruye fácilmente, en entornos de 1,5 millones de grados. Puesto que en la creación de las estrellas de tipo solar, el material se mezcla varias veces, los astrofísicos no esperan encontrar rastros de litio-6.

Sin embargo, lo han encontrado.

Planetofagia: La estrella de la muerte

El equipo de Michel Mayor, Nuno Santos (Observatorio de Génova) y Garik Israelian y Rafael Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias) publican hoy en la revista Nature los resultados de la investigación una investigación donde aportan datos sobre el canibalismo de HD 82943.

Mediante el espectrógrafo UVES en el telescopio de 8,2 metros Keuyen (VLT), el grupo ha encontrado una gran cantidad de Litio-6. De hecho, la relación entre la cantidad de isótopos de litio-6 y litio-7 es más típica de un meteorito del sistema solar que de una estrella de baja metalicidad. Nuno Santos afirma que «la forma más simple y más convincente de explicar esta observación es que uno o más planetas, o al menos material planetario, ha caído en la estrella, en algún momento después de pasar la etapa evolucionaria temprana».

En los planetas, el Li-6 nunca se destruye, ya que las nubes protoplanetarias no alcanzan ni de lejos los 1,5 millones de grados necesarios. Parece claro, pues, que HD 82943 se ha tenido que tragar algún planeta, o parte de él. Puesto que la superficie de la estrella apenas supera algunos pocos miles de grados, el litio sobrevivirá intacto.

Garik Israelian (IAC) opina que «basándonos en la estimación de la masa de la estrella HD 82943 y la cantidad conocida de litio-6 de los meteoritos, parece que la estrella ha devorado el equivalente a un planeta gigante con el doble de la masa de Júpiter». En caso de ser de tipo rocoso, en lugar de gaseoso, la masa estimada del planeta desintegrado sería de tres veces la terrestre. Israelian publicó un trabajo similar en 1999 en el que encontró evidencias de la explosión de una hipernova encontrando elementos también poco comunes en una su estrella compañera.

(( Foco ))

Hasta hace pocos años, seguíamos igual de ciegos que Giordano Bruno antes de ser quemado en la hoguera por sus ideas poco ortodoxas. Giordano se preguntaba si existían otros mundos habitados como el nuestro en el Universo. Su idea de Universo probablemente sería muy diferente de la nuestra, puesto que hoy en día nos atrevemos incluso a teorizar sobre el segundo 10-43 después de su nacimiento. Aún así, la respuesta sigue en el aire: ¿existen planetas como los nuestros?

Michel Mayor y Didier Queloz abrieron el camino para responder esa pregunta, y de paso, como suele suceder en ciencia, han propuesto otras nuevas. Los más de sesenta planetas extrasolares son más parecidos a Júpiter que nuestra pequeña roca oxigenada: ¿qué composición tienen? ¿cómo se forman? ¿cómo se desarrollan? ¿qué dinámica atmosférica presentan? Con los resultados que publica mañana Nature se da un paso más en dicha comprensión.

En este trabajo se han unido dos grupos cuya trayectoria debía encontrarse tarde o temprano. Por un lado, el de Michel Mayor y los planetas extrasolares. Por el otro el de Rafael Rebolo, investigador español de reconocido prestigio internacional, descubridor de las enanas marrones, los hermanos mayores de los planetas.

Los exoplanetólogos comienzan a tener datos con los que perfeccionar su teoría. ¿Cuánto tardarán en aparecer empresas registradoras de planetas?