Los investigadores que utilizan el Very Large Telescope de ESO han encontrado, por primera vez, evidencia de un planeta gigante asociado con una estrella enana blanca. El planeta orbita a la enana blanca caliente, el remanente de una estrella similar al Sol, a corta distancia, causandosu atmósfera se eliminará y formará un disco de gas alrededor de la estrella. Este sistema único insinúa cómo podría ser nuestro propio Sistema Solar en un futuro lejano.
"Fue uno de esos descubrimientos casuales", dice el investigador Boris Gänsicke, de la Universidad de Warwick en el Reino Unido, que dirigió el estudio, publicado hoy en Naturaleza . El equipo inspeccionó alrededor de 7000 enanas blancas observadas por el Sloan Digital Sky Survey y descubrió que una era diferente a cualquier otra. Al analizar variaciones sutiles en la luz de la estrella, encontraron rastros de elementos químicos en cantidades que los científicos nunca habían visto.antes observado en una enana blanca: "Sabíamos que tenía que haber algo excepcional en este sistema, y especulamos que podría estar relacionado con algún tipo de remanente planetario".
Para tener una mejor idea de las propiedades de esta estrella inusual, llamada WDJ0914 + 1914, el equipo la analizó con el instrumento X-shooter en el Very Large Telescope de ESO en el desierto de Atacama chileno. Estas observaciones de seguimiento confirmaron la presencia dehidrógeno, oxígeno y azufre asociados con la enana blanca.Al estudiar los detalles finos en los espectros tomados por el tirador X de ESO, el equipo descubrió que estos elementos estaban en un disco de gas que giraba hacia la enana blanca y no provenía de la estrellasí mismo.
"Tomó algunas semanas de mucho pensar para descubrir que la única forma de hacer un disco de este tipo es la evaporación de un planeta gigante", dice Matthias Schreiber, de la Universidad de Valparaíso en Chile, quien calculó el pasado y el futuroevolución de este sistema.
Las cantidades detectadas de hidrógeno, oxígeno y azufre son similares a las que se encuentran en las capas atmosféricas profundas de planetas gigantes helados como Neptuno y Urano. Si dicho planeta orbitara cerca de una enana blanca caliente, la radiación ultravioleta extrema della estrella se despojaría de sus capas externas y parte de este gas despojado se convertiría en un disco y se acumularía en la enana blanca. Esto es lo que los científicos creen que están viendo alrededor de WDJ0914 + 1914: el primer planeta en evaporación que orbita una enana blanca.
Combinando datos de observación con modelos teóricos, el equipo de astrónomos del Reino Unido, Chile y Alemania pudo pintar una imagen más clara de este sistema único. La enana blanca es pequeña y tiene una temperatura de 28,000 grados Celsius cinco veces la del Soltemperatura, extremadamente caliente. Por el contrario, el planeta es helado y grande, al menos dos veces más grande que la estrella. Dado que orbita a la enana blanca caliente a corta distancia, abriéndose paso en solo 10 días, elLos fotones de energía de la estrella están expulsando gradualmente la atmósfera del planeta. La mayor parte del gas se escapa, pero algunos son arrastrados hacia un disco que gira hacia la estrella a una velocidad de 3000 toneladas por segundo. Es este disco el que hace que el Neptuno, que de otro modo estaría oculto,como planeta visible.
"Esta es la primera vez que podemos medir las cantidades de gases como oxígeno y azufre en el disco, lo que proporciona pistas sobre la composición de atmósferas de exoplanetas", dice Odette Toloza de la Universidad de Warwick, quien desarrolló un modelo para el discode gas que rodea a la enana blanca.
"El descubrimiento también abre una nueva ventana al destino final de los sistemas planetarios", agrega Gänsicke.
Las estrellas como nuestro Sol queman hidrógeno en sus núcleos durante la mayor parte de sus vidas. Una vez que se quedan sin este combustible, se hinchan en gigantes rojos, se vuelven cientos de veces más grandes y envuelven los planetas cercanos. En el caso del Sistema Solar,esto incluirá Mercurio, Venus e incluso la Tierra, que serán consumidos por el Sol gigante rojo en unos 5 mil millones de años. Eventualmente, las estrellas similares al Sol pierden sus capas externas, dejando solo un núcleo quemado, un blancoenano. Estos restos estelares aún pueden albergar planetas, y se cree que muchos de estos sistemas estelares existen en nuestra galaxia. Sin embargo, hasta ahora, los científicos nunca habían encontrado evidencia de un planeta gigante sobreviviente alrededor de una enana blanca. La detección de un exoplaneta enLa órbita alrededor de WDJ0914 + 1914, ubicada a unos 1500 años luz de distancia en la constelación de Cáncer, puede ser la primera de muchas estrellas en órbita.
Según los investigadores, el exoplaneta ahora encontrado con la ayuda del X-shooter de ESO orbita a la enana blanca a una distancia de solo 10 millones de kilómetros, o 15 veces el radio solar, que habría estado en el interior del gigante rojo.La posición inusual del planeta implica que en algún momento después de que la estrella anfitriona se convirtiera en una enana blanca, el planeta se acercó a ella. Los astrónomos creen que esta nueva órbita podría ser el resultado de interacciones gravitacionales con otros planetas en el sistema, lo que significa que másde un planeta puede haber sobrevivido a la violenta transición de su estrella anfitriona.
"Hasta hace poco, muy pocos astrónomos se detuvieron para reflexionar sobre el destino de los planetas que orbitan alrededor de las estrellas moribundas. Este descubrimiento de un planeta que orbita cerca de un núcleo estelar quemado demuestra con fuerza que el Universo desafía una y otra vez nuestras mentes para ir más allá de nuestroideas establecidas ", concluye Gänsicke.
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Materiales proporcionado por ESO . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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