En aproximadamente 5 mil millones de años, el Sol agotará su combustible de hidrógeno y colapsará bajo su propia gravedad, convirtiéndose en una enana blanca. Aunque del tamaño de la Tierra, este denso remanente conservará gran parte de la influencia gravitacional del Sol.
Esta transformación marca el fin de nuestro sistema solar tal como lo conocemos. ¿O no?
El universo nunca está inactivo. Todo está en un estado perpetuo de fluctuación. Aun así, sorprendió a los astrónomos encontrar una enana blanca de 3 mil millones de años que acumulaba activamente material de su antiguo sistema planetario, un descubrimiento que desafía las suposiciones sobre las últimas etapas de la evolución de los remanentes estelares.
La reveladora evidencia forense provino de observaciones realizadas con el Observatorio W. M. Keck en Maunakea, Hawái. El análisis espectroscópico de la luz de la enana reveló 13 elementos químicos que debieron provenir de un pequeño cuerpo rocoso: un asteroide o un planeta enano.
Como una manzana que cae de un árbol, alguna perturbación gravitacional desconocida en los últimos millones de años podría haber impulsado a este objeto en espiral hacia el interior. Posteriormente, fue desgarrado por las fuerzas de marea y absorbido por el disco de escombros que rodea a la enana blanca.
Los astrónomos han identificado un sistema planetario antiguo y poco común que aún está siendo consumido activamente por su estrella enana blanca central, LSPM J0207+3331, ubicada a 145 años luz de la Tierra. Este sistema alberga el disco de escombros más antiguo y rico en metales jamás observado alrededor de una enana blanca rica en hidrógeno, lo que plantea nuevas preguntas sobre la estabilidad a largo plazo de los sistemas planetarios miles de millones de años después de la muerte estelar.
«Este descubrimiento desafía nuestra comprensión de la evolución de los sistemas planetarios», declaró la autora principal, Érika Le Bourdais, del Instituto Trottier de Investigación sobre Exoplanetas de la Universidad de Montreal. «La acreción continua en esta etapa sugiere que las enanas blancas también podrían conservar remanentes planetarios que aún experimentan cambios dinámicos».
Datos espectroscópicos del Observatorio W. M. Keck en Maunakea, Hawái, revelaron que la atmósfera de la enana blanca está contaminada con 13 elementos químicos, evidencia de un cuerpo rocoso de al menos 200 kilómetros de ancho que fue desgarrado por la gravedad de la estrella. «La cantidad de material rocoso es inusualmente alta para una enana blanca de esta edad», señaló el coautor Patrick Dufour, también de la Universidad de Montreal.
Las atmósferas ricas en hidrógeno alrededor de las enanas blancas suelen enmascarar estas señales elementales, lo que hace que esta detección sea especialmente significativa. «Algo claramente perturbó este sistema mucho después de la muerte de la estrella», afirmó el coinvestigador John Debes, del Instituto Científico del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland. «Aún existe una reserva de material capaz de contaminar a la enana blanca, incluso después de miles de millones de años». Inestabilidad planetaria retardada
Casi la mitad de las enanas blancas contaminadas muestran signos de acreción de elementos pesados, lo que indica que sus sistemas planetarios han sufrido perturbaciones dinámicas. En el caso de LSPM J0207+3331, una perturbación reciente —en los últimos millones de años— probablemente envió un planeta rocoso en espiral hacia el interior. «Esto sugiere que los mecanismos de disrupción y acreción por mareas permanecen activos mucho después de la fase de secuencia principal de la vida de una estrella», afirmó Debes. «La pérdida de masa durante la evolución estelar puede desestabilizar las órbitas, afectando a planetas, cometas y asteroides».
El sistema podría ejemplificar la inestabilidad retardada, donde las interacciones multiplanetarias desestabilizan gradualmente las órbitas a lo largo de miles de millones de años. «Esto podría indicar procesos dinámicos a largo plazo que aún no comprendemos del todo», añadió Debes.
En busca de planetas exteriores
Los astrónomos están investigando qué pudo haber desencadenado la disrupción. Los planetas supervivientes del tamaño de Júpiter podrían ser los responsables, pero son difíciles de detectar debido a su separación de la enana blanca y a las bajas temperaturas. Los datos del telescopio espacial Gaia de la ESA podrían ser lo suficientemente sensibles como para detectar estos planetas a través de su influencia gravitacional sobre la enana blanca.
El Telescopio Espacial James Webb de la NASA también podría proporcionar información al realizar observaciones infrarrojas del sistema en busca de indicios de planetas exteriores. «Observaciones futuras podrían ayudar a distinguir entre una sacudida planetaria o el efecto gravitacional de un encuentro cercano estelar con la enana blanca», afirmó Debes.
Estos resultados se publican en The Astrophysical Journal Letters.
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