Sep 15

NOIRLab: Una Enana Blanca con un inesperado compañero planetario

En esta ilustración, WD 1856b, un planeta gigante, orbita su tenue estrella enana blanca cada día y medio. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

Por primera vez, los astrónomos descubrieron un exoplaneta gigante intacto orbitando muy cerca de una estrella enana blanca, demostrando que es posible que planetas del tamaño de Júpiter sobrevivan a la desaparición de su estrella y se establezcan en órbitas cercanas alrededor de los remanentes de su estrella madre, cerca de la zona habitable del sistema. El hallazgo predice un posible futuro para nuestro Sistema Solar, cuando el Sol se convierta en una enana blanca.

Los astrónomos utilizaron el telescopio Gemini Norte un programa de Observatorio AURA y NOIRLab de NSF, además de otros telescopios en el mundo y también situados en el espacio, para encontrar y caracterizar a este planeta gigante, menos de 13,8 veces menos masivo que Júpiter [1], orbitando una estrella enana blanca [2][3]. La investigación fue publicada en la revista Nature.

Este es el primer ejemplo de un planeta gigante intacto orbitando cerca de una estrella enana blanca — en este caso una particular estrella fría y tenue conocida como WD 1856+534. Según el autor principal de la investigación, el profesor asistente de la Universidad de Wisconsin-Madison Andrew Vanderburg. “El descubrimiento fue algo sorprendente, ya que un ejemplo anterior de un sistema similar, donde se vio pasar un objeto frente a una enana blanca, mostró solo un campo de escombros de un asteroide en desintegración“. [4]

Luego de detectar el planeta con el satélite TESS, que observó su tránsito por la estrella enana blanca, el equipo aprovechó el tremendo poder colector de luz del espejo de 8,1 metros de Gemini Norte, y utilizó el sensible Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano de Gemini (GNIRS por sus siglas en inglés) para realizar mediciones detalladas de la enana blanca en luz infrarroja desde Maunakea, en Hawai‘i. Las observaciones espectroscópicas capturaron la huella particular de la estrella, pero no la del planeta o los restos que rodean este sistema [5] [6]. “Debido a que no se detectaron restos del planeta flotando en la superficie de la estrella o rodeándola en un disco, podríamos inferir que el planeta está intacto”, explicó Siyi Xu, astrónomo asistente del Observatorio Gemini y uno de los investigadores detrás del descubrimiento.

“Estábamos usando el satélite TESS para buscar escombros en tránsito alrededor de la enana blanca, y tratando de comprender cómo ocurre el proceso de destrucción planetaria, pero no estábamos necesariamente esperando encontrar un planeta que pareciera estar intacto”, explicó Vanderburg.

“Además, como no detectamos luz desde el planeta, ni siquiera en el infrarrojo, eso nos dice que el planeta es extremadamente frío, entre los más fríos que hemos encontrado” [7]. Xu agrega que la temperatura precisa del límite superior del planeta fue calculada por el Telescopio Espeacial Spitzer de la Nasa en 17 °C (63 °F), lo que similar a la temperatura promedio de la Tierra.

Tenemos evidencia indirecta que los planetas existen alrededor de las enanas blancas y es sorprendente hallar un planeta como este, finalmente”, expresó Xu [8]. Las enanas blancas son extremadamente densas y muy pequeñas, pero el exoplaneta encontrado es mucho más grande que su estrella madre, haciendo de este sistema algo extremadamente inusual.

El sorprendente descubrimiento de este planeta, conocido como WD1856b, plantea interesantes preguntas sobre el destino de los planetas orbitando estrellas que están destinadas a convertirse en enanas blancas (como nuestro Sol). De los miles de planetas fuera del Sistema Solar que los astrónomos han descubierto, la mayoría órbita estrellas que eventualmente evolucionaron a ser gigantes rojas y luego enanas blancas. Durante este proceso, cualquier planeta en órbita cercana será envuelta por la estrella, un destino que de alguna manera WD 1856b de alguna manera logró evitar. 

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