Resumen:
Al volver a analizar los datos recopilados por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA hace más de dos décadas, los astrónomos han descubierto una pista importante que puede resolver un misterio de larga data. Un nuevo estudio publicado en "Nature Astronomy" muestra que puede haber un "planeta de segunda generación" cerca de la enana blanca HS 0209+0832. Este planeta puede no nacer al mismo tiempo que la estrella, sino que se forma por la reintegración del material expulsado tras la muerte de la estrella.
Las enanas blancas son los núcleos calientes que quedan después de que las estrellas de baja masa hayan agotado su combustible nuclear. Cuando una estrella llega al final de su vida, arroja sus capas exteriores de gas y polvo al espacio. Los investigadores creen que los llamados planetas de segunda generación se formaron a partir del material dejado por estas estrellas muertas y tienen orígenes completamente diferentes a los de los planetas de primera generación que orbitan alrededor del Sol, como la Tierra.
Jamie Williams, primer autor del estudio y estudiante de doctorado en la Universidad de Warwick en el Reino Unido, dijo que este descubrimiento implica que la etapa de enana blanca no es el final de la historia de las estrellas y sus sistemas planetarios. El sistema planetario con el que estamos familiarizados los humanos puede ser sólo el primer capítulo de una larga historia evolutiva, y después de la muerte de la estrella, pueden aparecer nuevos cuerpos celestes, lo que traerá nuevas e interesantes direcciones para futuras investigaciones.
El avance se produjo a partir de una señal química inusual oculta en datos de observación antiguos. En 1999, el Telescopio Hubble observó el sistema HS 0209+0832 y registró alrededor de 100 características espectrales que no eran identificables en ese momento. Años más tarde, Williams volvió a examinar los datos de archivo y los comparó con una base de datos actualizada de espectros atómicos, descubriendo finalmente que muchas de las señales desconocidas correspondían al elemento niobio.
El elemento niobio también existe en el sistema solar y también se usa ampliamente en la Tierra en campos como la joyería y la obtención de imágenes médicas. Sin embargo, los investigadores descubrieron que la abundancia de niobio alrededor de HS 0209+0832 superó con creces las expectativas. Su fuente no parece ser el material original que quedó cuando nació la estrella, sino más bien los productos de la erupción durante la muerte de la estrella.
Nicholas Stone, astrofísico teórico de la Universidad de Wisconsin-Madison, explicó que algunos elementos más pesados que el hierro, incluido el niobio, tienen un significado especial. A diferencia de muchos elementos comunes, estos elementos pesados no se producen mediante fusión nuclear ordinaria dentro de las estrellas, sino que se forman brevemente en los ambientes extremos que ocurren al final de la vida de una estrella. La sola presencia de niobio es una clara señal del proceso de muerte de la estrella.
El equipo de investigación especula que cuando la estrella muere, el material pesado rico en elementos expulsado ingresa al espacio circundante, parte del cual luego se vuelve a ensamblar y eventualmente forma un planeta gigante gaseoso, mientras que la mayor parte del material restante se disipa gradualmente. En otras palabras, el planeta sospechoso probablemente nació después de la muerte de la estrella.
Cuando el equipo confirmó que efectivamente había niobio en los datos, todo el enigma de repente se volvió coherente, dijo el coautor del estudio Boris Gansik, astrónomo de la Universidad de Warwick. Nunca antes se había encontrado una firma de niobio de este tipo en ninguna estrella enana blanca estudiada.
Los investigadores también encontraron evidencia adicional a partir de datos de la misión retirada del Explorador Espectroscópico Ultravioleta Lejano (FUSE) de la NASA. Las observaciones de FUSE también muestran que hay una señal obvia del elemento niobio en el sistema HS 0209+0832.
Al mismo tiempo, el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA también proporcionó otra pista clave. TESS monitoreó la estrella enana blanca durante cuatro meses consecutivos y encontró cambios periódicos en su brillo. Este cambio sugiere que un planeta puede estar orbitando la estrella enana blanca a una distancia orbital de sólo unos 6 millones de kilómetros, mucho más cerca que la distancia entre Mercurio y el sol.
Según las especulaciones actuales, este objeto candidato es un planeta gigante gaseoso cercano en tamaño a Júpiter, pero puede estar perdiendo su atmósfera rápidamente.
Debido al tiempo de formación relativamente corto de esta enana blanca, todavía mantiene una temperatura extremadamente alta. Los investigadores creen que la intensa radiación está eliminando material atmosférico de los planetas vecinos. El gas que se escapa puede formar una estructura similar a la cola de un cometa y, eventualmente, formar un disco de material en forma de anillo alrededor de la enana blanca.
Parte del material desprendido volverá a caer sobre la superficie de la enana blanca, lo que puede ser una razón importante por la que el Telescopio Hubble detectó una gran cantidad de niobio en sus observaciones.
Aun así, Williams cree que si este planeta de segunda generación existe, aún podría sobrevivir durante mucho tiempo. Con el tiempo, la enana blanca se enfriará gradualmente y entrará en un estado relativamente estable. Para entonces, el planeta podría permanecer en una zona habitable estable durante millones de años.
Sin embargo, todavía quedan muchos misterios sin resolver que rodean a los planetas de segunda generación. Los científicos aún no saben exactamente cómo se forman estos planetas, si son un fenómeno común o una excepción extremadamente rara, ni saben qué tipo de evolución sufrirán mientras orbitan una "estrella muerta".
En los próximos años, el equipo de investigación planea seguir utilizando el Telescopio Espacial Hubble para realizar observaciones de seguimiento, con la esperanza de acumular más evidencia para pintar una imagen completa de este potencial nuevo grupo de planetas.
Los resultados muestran una vez más que el descubrimiento científico no sigue un camino recto, dijeron los investigadores. Muchos avances importantes a menudo surgen del reexamen de datos antiguos y de la colisión de ideas entre investigadores de diferentes campos. Este "reexamen de caso sin resolver" de una estrella enana blanca puede estar abriendo la puerta a la comprensión de un nuevo mecanismo de nacimiento planetario.
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