Una estrella enana muy particular

«Fue uno de esos descubrimientos fortuitos». Es lo que afirma Boris Gänsicke, investigador en la Universidad de Warwick (Reino Unido) y autor principal del estudio que a continuación les detallo (Gänsicke, 2019). La investigación parte de los datos obtenidos del sondeo Sloan Digital Sky Survey que analizó alrededor de 7000 estrellas enanas blancas. De esas miles de estrellas observaron que una de ellas era diferente.

Esta particular estrella, llamada WDJ0914+1914 presentaba ligeras variaciones en su luz. Pero eso no era todo… Además, encontraron rastros de elementos químicos en cantidades nunca observadas en una estrella enana blanca. «Sabíamos que tenía que haber algo excepcional en este sistema», añade Warwick, donde las primeras especulaciones apuntaron a algún tipo de remanente planetario.

La enana blanca y el VLT

Con el fin de obtener más datos y esclarecer la duda, el equipo de investigadores utilizó el instrumento X-SHOOTER del VLT (Very Large Telescope) en las instalaciones del ESO (Observatorio Europeo Austral) en Chile. Con ello se confirmó la presencia de hidrógeno, oxígeno y azufre. Pero al analizar la estrella en profundidad, los científicos descubrieron que los elementos químicos estaban en un disco de gas que giraba hacia la estrella y que, por lo tanto, no provenían de la estrella en sí.

mapa celeste
Mapa celeste que muestra la ubicación de la enana blanca WDJ0914+1914, marcada con un círculo rojo || Créditos: ESO, IAU and Sky & Telescope (Ampliar).

«Se necesitaron varias semanas de trabajo para llegar a la conclusión de que la única manera de generar un disco de este tipo es por la evaporación de un planeta gigante», explica Matthias Schreiber, investigador en la Universidad de Valparaíso (Chile). Las cantidades de hidrógeno, oxígeno y azufre detectadas fueron similares a las que se encuentran en las capas atmosféricas más profundas de planetas gigantes helados como Neptuno y Urano.

Combinando con los modelos teóricos

Según los modelos teóricos, si un planeta de este tipo estuviera orbitando cerca de una enana blanca como WDJ0914+1914, la intensa radiación ultravioleta procedente de la estrella lo despojaría de sus capas más externas. Parte de los materiales desprendidos se arremolinarían en un disco que acabaría precipitándose sobre la enana blanca. Es algo coherente con lo observado, por lo que podría ser el primer exoplaneta analizado evaporándose alrededor de una estrella enana blanca.

enana blanca
Representación artística que muestra a la enana blanca WDJ0914+1914 y a su exoplaneta evaporándose || Créditos: ESO/M. Kornmesser (Ampliar).

Combinando los datos observacionales con los obtenidos mediante modelos, el equipo pudo definir una imagen más nítida de este sistema: una estrella enana blanca y un exoplaneta tipo Neptuno. Llegaron a estimar la temperatura de la superficie de la estrella: 28000º C, esto es, cinco veces más caliente que la superficie del Sol. Por otro lado, el planeta está helado y su tamaño podría llegar a ser incluso el doble que el de la estrella a la que orbita.

El exoplaneta y la enana blanca

Este exoplaneta da una vuelta alrededor de su estrella cada 10 días y son los fotones de alta energía los que están arrancando la atmósfera. La mayor parte del gas desprendido escapa al espacio. Sin embargo, una pequeña parte se arremolina y es la que ha sido detectada. En cifras, esta «pequeña cantidad» que forma el disco se alimenta a una tasa de 3000 toneladas por segundo.

Según el equipo de investigación, el exoplaneta descubierto orbita la enana blanca a una distancia de unos 10 millones de kilómetros, o lo que es lo mismo, 15 veces el radio solar, lo que indica que en algún momento después de que la estrella anfitriona se convirtiera en una enana blanca, el planeta se acercó a ella. Esto hace pensar que, quizás, más planetas sobrevivieran a la violenta transición de la estrella en enana blanca. ¿Los habrá?

Referencias

  • eso1919 (2019). «First Giant Planet around White Dwarf Found». ESO Science Release (Ver).
  • eso1919es (2019). «Descubierto el primer planeta gigante alrededor de una estrella enana blanca». ESO Comunicado Científico (Ver).
  • Gänsicke, B., et al (2019). «Accretion of a giant planet onto a white dwarf». Nature. (Ver) (PDF).

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