Interpretación del artista de un exoplaneta parecido a Júpiter recién descubierto que orbita una enana blanca, o estrella muerta. Este sistema es evidencia de que los planetas pueden sobrevivir a la fase explosiva de gigante roja de su estrella anfitriona y es el primer sistema planetario confirmado que sirve como análogo al destino del Sol y Júpiter en nuestro propio sistema solar. Crédito:Observatorio W. M. Keck / Adam Makarenko
Los astrónomos han descubierto el primer sistema planetario confirmado que se asemeja al destino esperado de nuestro sistema solar, cuando el Sol llegue al final de su vida en unos cinco mil millones de años.
Los investigadores detectaron el sistema utilizando el Observatorio W. M. Keck en Maunakea en Hawaiʻi; consiste en un planeta similar a Júpiter con una órbita similar a Júpiter que gira alrededor de una estrella enana blanca ubicada cerca del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
"Esta evidencia confirma que los planetas que orbitan a una distancia lo suficientemente grande pueden continuar existiendo después de la muerte de su estrella, "dice Joshua Blackman, investigador postdoctoral de astronomía en la Universidad de Tasmania en Australia y autor principal del estudio. "Dado que este sistema es análogo a nuestro propio sistema solar, sugiere que Júpiter y Saturno podrían sobrevivir a la fase de gigante roja del Sol, cuando se queda sin combustible nuclear y se autodestruye ".
El estudio aparece en la edición de hoy de la revista Naturaleza .
"El futuro de la Tierra puede no ser tan optimista porque está mucho más cerca del Sol, "dice el coautor David Bennett, un científico investigador senior de la Universidad de Maryland y del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. "Si la humanidad quisiera trasladarse a una luna de Júpiter o Saturno antes de que el Sol friera la Tierra durante su fase supergigante roja, todavía permaneceríamos en órbita alrededor del sol, aunque no podríamos depender del calor del Sol como una enana blanca durante mucho tiempo ".
Una enana blanca es en lo que se convierten las estrellas de la secuencia principal como nuestro Sol cuando mueren. En las últimas etapas del ciclo de vida estelar, una estrella quema todo el hidrógeno de su núcleo y se convierte en una estrella gigante roja. Luego se derrumba sobre sí mismo, encogiéndose en una enana blanca, donde todo lo que queda es un calor núcleo denso, típicamente del tamaño de la Tierra y la mitad de masivo que el Sol. Debido a que estos cadáveres estelares compactos son pequeños y ya no tienen el combustible nuclear para irradiar brillantemente, las enanas blancas son muy tenues y difíciles de detectar.
Imágenes de infrarrojo cercano de alta resolución obtenidas con el sistema de óptica adaptativa de estrella guía láser del Observatorio Keck junto con su cámara de infrarrojo cercano (NIRC2) revelan que la enana blanca recién descubierta es aproximadamente el 60 por ciento de la masa del Sol y su exoplaneta sobreviviente es un gas gigante mundo que es aproximadamente un 40 por ciento más masivo que Júpiter.
Representación artística de una estrella de secuencia moribunda con un planeta en órbita. La estrella está en la fase de gigante roja cuando quema lo último de su combustible nuclear antes de colapsar sobre sí misma y formar una más pequeña, enana blanca más tenue. Crédito:Observatorio W. M. Keck / Adam Makarenko
El equipo descubrió el planeta utilizando una técnica llamada microlente gravitacional, que ocurre cuando una estrella cercana a la Tierra se alinea momentáneamente con una estrella más distante. Esto crea un fenómeno en el que la gravedad de la estrella en primer plano actúa como una lente y aumenta la luz de la estrella de fondo. Si hay un planeta orbitando la estrella más cercana, deforma temporalmente la luz magnificada a medida que el planeta pasa zumbando.
Extrañamente, cuando el equipo trató de buscar la estrella anfitriona del planeta, inesperadamente descubrieron que la luz de las estrellas no era lo suficientemente brillante como para ser ordinaria, estrella de secuencia principal. Los datos también descartaron la posibilidad de una estrella enana marrón como anfitriona.
“También hemos podido descartar la posibilidad de una estrella de neutrones o un anfitrión de un agujero negro. Esto significa que el planeta está orbitando una estrella muerta, una enana blanca, "dice el coautor Jean-Philippe Beaulieu, Profesor, Catedrático Warren de Astrofísica en la Universidad de Tasmania y Director de Recherche CNRS en el Institut d'Astrophysique de Paris. "Ofrece una idea de cómo se verá nuestro sistema solar después de la desaparición de la Tierra, azotado en la desaparición cataclísmica de nuestro Sol ".
Representación artística de Júpiter y su anfitrión enano blanco. Si los humanos sobreviven para ver morir al Sol, teóricamente podrían trasladarse a una luna joviana y permanecer seguros en órbita. Sin embargo, no podían confiar en la disminución del calor del cadáver estelar de nuestro Sol una vez que colapsa en una enana blanca. Crédito:Observatorio W. M. Keck / Adam Makarenko
El equipo de investigación planea incluir sus hallazgos en un estudio estadístico para averiguar cuántas otras enanas blancas tienen intactas, supervivientes planetarios.
La próxima misión de la NASA, el telescopio romano Nancy Grace (anteriormente conocido como WFIRST), que tiene como objetivo obtener imágenes directas de planetas gigantes, ayudará a avanzar en su investigación. Roman será capaz de hacer un estudio mucho más completo de los planetas que orbitan alrededor de las enanas blancas ubicadas hasta el final del bulbo galáctico en el centro de la Vía Láctea. Esto permitirá a los astrónomos determinar si es común que los planetas como Júpiter escapen de los últimos días de su estrella. o si una fracción significativa de ellos se destruye cuando sus estrellas anfitrionas se convierten en gigantes rojas.
"Este es un resultado extremadamente emocionante, "dice John O'Meara, científico jefe del Observatorio Keck. "Es maravilloso ver hoy un ejemplo del tipo de ciencia que Keck hará en masa cuando Roman comience su misión".
