Un fragmento de un planeta que ha sobrevivido a la muerte de su estrella ha sido descubierto por astrónomos de la Universidad de Warwick en un disco de escombros formado a partir de planetas destruidos. que la estrella finalmente consume.

El planetesimal rico en hierro y níquel sobrevivió a un cataclismo en todo el sistema que siguió a la muerte de su estrella anfitriona, SDSS J122859.93 + 104032.9. Se cree que alguna vez fue parte de un planeta más grande, su supervivencia es tanto más asombrosa cuanto que orbita más cerca de su estrella de lo que antes se creía posible, rodeándolo una vez cada dos horas.

El descubrimiento, reportado en la revista Ciencias , es la primera vez que los científicos utilizan la espectroscopia para descubrir un cuerpo sólido en órbita alrededor de una enana blanca, utilizando variaciones sutiles en la luz emitida para identificar gas adicional que está generando el planetesimal.

Utilizando el Gran Telescopio Canarias en La Palma, los científicos estudiaron un disco de escombros que orbita alrededor de una enana blanca a 410 años luz de distancia, formado por la rotura de cuerpos rocosos compuestos por elementos como el hierro, magnesio, silicio, y oxígeno, los cuatro bloques de construcción clave de la Tierra y la mayoría de los cuerpos rocosos. Dentro de ese disco descubrieron un anillo de gas saliendo de un cuerpo sólido, como la cola de un cometa. Este gas podría ser generado por el propio cuerpo o por la evaporación del polvo cuando choca con pequeños desechos dentro del disco.

Los astrónomos estiman que este cuerpo debe tener al menos un kilómetro de tamaño, pero podría tener unos pocos cientos de kilómetros de diámetro, comparable a los asteroides más grandes conocidos en nuestro Sistema Solar.

Las enanas blancas son los restos de estrellas como nuestro sol que han quemado todo su combustible y se han desprendido de sus capas externas. dejando un núcleo denso que se enfría lentamente con el tiempo. Esta estrella en particular se ha encogido tan dramáticamente que el planetesimal orbita dentro del radio original de su sol. La evidencia sugiere que alguna vez fue parte de un cuerpo más grande en su sistema solar y es probable que haya sido un planeta destrozado cuando la estrella comenzó su proceso de enfriamiento.

El autor principal, el Dr. Christopher Manser, un investigador en el Departamento de Física, dijo:"La estrella originalmente habría tenido aproximadamente dos masas solares, pero ahora la enana blanca es solo el 70% de la masa de nuestro Sol. También es muy pequeño, aproximadamente del tamaño de la Tierra, y esto hace que la estrella, y en general todas las enanas blancas, extremadamente denso.

"La gravedad de la enana blanca es tan fuerte, alrededor de 100, 000 veces mayor que la de la Tierra, que un asteroide típico será destrozado por las fuerzas gravitacionales si pasa demasiado cerca de la enana blanca ".

Profesor Boris Gaensicke, coautor del Departamento de Física, agrega:"El planetesimal que hemos descubierto está profundamente en el pozo gravitacional de la enana blanca, mucho más cerca de él de lo que esperaríamos encontrar algo todavía vivo. Eso solo es posible porque debe ser muy denso y / o muy probable que tenga una fuerza interna que lo mantenga unido, por lo que proponemos que esté compuesto principalmente de hierro y níquel.

"Si fuera hierro puro, podría sobrevivir donde vive ahora, pero igualmente podría ser un cuerpo rico en hierro pero con fuerza interna para mantenerlo unido, lo cual es consistente con el planetesimal siendo un fragmento bastante masivo del núcleo de un planeta. Si es correcto, el cuerpo original tenía al menos cientos de kilómetros de diámetro porque es solo en ese punto donde los planetas comienzan a diferenciarse, como el aceite en el agua, y los elementos más pesados ​​se hunden para formar un núcleo metálico ".

El descubrimiento ofrece una pista sobre qué planetas pueden residir en otros sistemas solares, y un vistazo al futuro nuestro.

El Dr. Christopher Manser dijo:"A medida que las estrellas envejecen, se convierten en gigantes rojas, que 'limpian' gran parte de la parte interna de su sistema planetario. En nuestro Sistema Solar, el Sol se expandirá hasta donde la Tierra orbita actualmente, y acabará con la tierra, Mercurio, y Venus. Marte y más allá sobrevivirán y se moverán más lejos.

"El consenso general es que de cinco a seis mil millones de años a partir de ahora, nuestro Sistema Solar será una enana blanca en lugar del Sol, orbitado por Marte, Júpiter, Saturno, los planetas exteriores, así como asteroides y cometas. Es probable que ocurran interacciones gravitacionales en tales remanentes de sistemas planetarios, lo que significa que los planetas más grandes pueden empujar fácilmente a los cuerpos más pequeños hacia una órbita que los acerca a la enana blanca, donde quedan destrozados por su enorme gravedad.

"Aprendiendo sobre las masas de asteroides, o fragmentos planetarios que pueden alcanzar una enana blanca pueden decirnos algo sobre los planetas que sabemos que deben estar más lejos en este sistema, pero actualmente no tenemos forma de detectarlo.

"Nuestro descubrimiento es solo el segundo planetesimal sólido encontrado en una órbita cerrada alrededor de una enana blanca, con el anterior encontrado porque los escombros que pasan frente a la estrella bloquean parte de su luz, ese es el "método de tránsito" ampliamente utilizado para descubrir exoplanetas alrededor de estrellas similares al Sol. Para encontrar tales tránsitos, la geometría bajo la que los vemos tiene que estar muy finamente ajustada, lo que significa que cada sistema observado durante varias horas en su mayoría no conduce a nada. El método espectroscópico que desarrollamos en esta investigación puede detectar planetesimales cercanos sin la necesidad de una alineación específica. Ya conocemos varios otros sistemas con discos de desecho muy similares a SDSS J122859.93 + 104032.9, que estudiaremos a continuación. Estamos seguros de que descubriremos planetesimales adicionales orbitando enanas blancas, que luego nos permitirá aprender más sobre sus propiedades generales ".