19.07.18.-
Los científicos podrían haber observado, por primera vez, la
destrucción de un planeta joven o planetas alrededor de una estrella
cercana. Las observaciones del Observatorio de Rayos X Chandra de la
NASA indican que la estrella madre está ahora en el proceso de devorar
los restos planetarios. Este descubrimiento da una idea de los procesos
que afectan a la supervivencia de los planetas infantiles.
Desde 1937, a los astrónomos les ha
desconcertado la curiosa variabilidad de una joven estrella llamada RW
Aur A, ubicada a unos 450 años luz de la Tierra. Cada pocas décadas, la
luz óptica de la estrella se ha desvanecido brevemente antes de volver a
brillar. En los últimos años, los astrónomos han observado que la
estrella se oscurece con mayor frecuencia y durante períodos más largos.
Usando el Chandra, un equipo de
científicos puede haber descubierto qué causó el evento de
oscurecimiento más reciente de la estrella: una colisión de dos cuerpos
planetarios infantiles, que incluye al menos un objeto lo
suficientemente grande como para ser un planeta. A medida que los
desechos planetarios resultantes caen en la estrella, genera un velo
espeso de polvo y gas, oscureciendo temporalmente la luz de la estrella.
"Las simulaciones por ordenador han
predicho durante mucho tiempo que los planetas pueden caer en una
estrella joven, pero nunca antes lo hemos observado", dijo Hans Moritz
Guenther, investigador del Instituto Kavli para Astrofísica e
Investigación Espacial del MIT, quien dirigió el estudio. "Si nuestra
interpretación de los datos es correcta, esta sería la primera vez que
observamos directamente a una joven estrella devorando un planeta o
planetas".
Los anteriores eventos de oscurecimiento de la estrella pueden haber sido causados por aplastamientos similares, de dos cuerpos planetarios o grandes restos de colisiones pasadas.
RW Aur A se encuentra en la formación
estelar Taurus-Auriga, que alberga guarderías estelares que contienen
miles de estrellas infantiles. Las estrellas muy jóvenes, a diferencia
de nuestro sol relativamente maduro, todavía están rodeadas por un disco
giratorio de gas y grupos de material que varían en tamaño desde
pequeños granos de polvo hasta guijarros, y posiblemente planetas. Estos
discos tienen una existencia de entre 5 y 10 millones de años.
Se estima que RW Aur A tiene varios
millones de años y todavía está rodeada por un disco de polvo y gas.
Esta estrella y su estrella compañera binaria, RW Aur B, tienen la misma
masa que el sol.
Las notables caídas en el brillo óptico
de RW Aur A que ocurrieron cada pocas décadas duraron aproximadamente un
mes. Luego, en 2011, el comportamiento cambió. La estrella se oscureció
nuevamente, esta vez durante unos seis meses. La estrella finalmente se
iluminó, solo para desvanecerse nuevamente a mediados de 2014. En
noviembre de 2016, la estrella volvió a su brillo total, y luego en
enero de 2017 volvió a oscurecerse.
El Chandra se usó para observar la
estrella durante un período ópticamente brillante en 2013, y luego en
periodos poco intensos en 2015 y 2017, cuando también se observó una
disminución en los rayos X.
Debido a que los rayos X provienen de la
atmósfera exterior caliente de la estrella, los cambios en el espectro
de rayos X -la intensidad de los rayos X medidos a diferentes longitudes
de onda- sobre estas tres observaciones se usaron para sondear la
densidad y composición del material absorbente alrededor de la estrella.
El equipo descubrió que las caídas tanto
en la luz óptica como en la de rayos X son causadas por gas denso que
oscurece la luz de la estrella. La observación en 2017 mostró una fuerte
emisión de átomos de hierro, lo que indica que el disco contenía al
menos 10 veces más hierro que en la observación de 2013 durante un
período brillante.
Guenther y sus colegas sugieren que el
exceso de hierro se creó cuando dos cuerpos planetarios infantiles,
colisionaron. Si uno o ambos cuerpos planetarios están hechos en parte
de hierro, su aplastamiento podría liberar una gran cantidad de hierro
en el disco de la estrella y oscurecer temporalmente su luz a medida que
el material cae en la estrella.
Una explicación menos favorecida es que
los granos pequeños o partículas como el hierro pueden quedar atrapados
en partes de un disco. Si la estructura del disco cambia repentinamente,
como cuando la estrella compañera de la estrella pasa cerca, las
fuerzas de marea resultantes podrían liberar las partículas atrapadas,
creando un exceso de hierro que puede caer en la estrella.
Los científicos esperan hacer más
observaciones de la estrella en el futuro, para ver si la cantidad de
hierro que la rodea ha cambiado, una medida que podría ayudar a los
investigadores a determinar el tamaño de la fuente del hierro. Por
ejemplo, si aparece la misma cantidad de hierro en uno o dos años, puede
indicar que proviene de una fuente relativamente masiva.
"Actualmente se necesita mucho esfuerzo
para aprender sobre exoplanetas y cómo se forman, por lo que obviamente
es muy importante ver cómo los planetas jóvenes podrían destruirse en
interacciones con sus estrellas anfitrionas y otros planetas jóvenes, y
qué factores determinan si sobreviven", dijo Guenther.
Concepto artístico de la destrucción de un joven planeta o planetas observada por el Chandra. Image Credit: NASA/ CXC/M. Weiss; X-ray spectrum: NASA/CXC/MIT/H. M.Günther
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