Una de las mejores cosas de la ciencia es que, cuando empiezas a observar un nuevo objeto en el espacio, nunca puedes estar seguro de lo que encontrarás.

Recibimos un recordatorio fantástico de esto durante las observaciones diseñadas para verificar si las estrellas cercanas tenían compañeros planetarios. Nuestras observaciones confirmaron el descubrimiento de un par de planetas, pero también produjo una sorpresa inesperada.

Enterrado entre nuestros candidatos estaba el cadáver de una estrella, una enana blanca, un descubrimiento que anunciamos este mes en el Diario astrofísico .

La búsqueda de bamboleos estelares

Nuestra historia comienza con una encuesta llamada Anglo-Australian Planet Search (AAPS), que pasó 17 años buscando mundos extraterrestres utilizando el telescopio anglo-australiano de 3,9 metros en el Observatorio Siding Spring en Nueva Gales del Sur.

A menudo decimos que un planeta orbita una estrella (la Tierra orbita al Sol, por ejemplo), pero la verdad es un poco más complicada. En lugar de, los dos orbitan alrededor de su centro de masa común. Como resultado, una estrella que alberga un planeta se tambaleará, balanceándose hacia adelante y hacia atrás con el tiempo.

Los estudios de velocidad radial buscan planetas al intentar detectar ese bamboleo revelador. Durante su vida la AAPS descubrió más de 40 planetas de esta manera.

Pero es casi seguro que más planetas quedaron sin descubrir en los datos de AAPS. Entonces comenzamos a buscar esos mundos ocultos.

En varios casos encontramos estrellas que mostraban distintos signos de oscilación, pero para el que se había completado menos de una órbita completa. Sin observar una órbita completa, no sabemos si los compañeros que causan el bamboleo son planetas, u otras estrellas.

Entonces, ¿cómo podemos averiguar lo que hemos encontrado?

Imágenes directas:un nuevo truco

Identificamos 21 estrellas alrededor de las cuales podría haber un planeta, pero para estar seguro, necesitábamos más datos. Desafortunadamente, la AAPS había terminado, así que necesitábamos hacer algo innovador.

Por cada una de nuestras estrellas, había dos posibilidades:o el bamboleo es causado por un planeta, o por algo más grande (como una enana marrón o una compañera estelar invisible).

Los recientes avances en las técnicas de imágenes astronómicas significan que ahora podemos usar los telescopios más grandes del mundo para mirar las estrellas cercanas y ver objetos muy cercanos a ellos, más cerca de lo que nunca antes había sido posible.

Usamos el telescopio Gemini-South de 8.1m en Chile para obtener imágenes de alta resolución de nuestras estrellas objetivo, para ver si podíamos ver algún compañero previamente oculto.

A pesar del poder de la técnica, cualquier planeta alrededor de nuestros objetivos permanecería invisible. Pero si los bamboleos observados fueron causados ​​por objetos más masivos, deberíamos ser capaces de ver esos objetos y, por tanto, descartar la hipótesis planetaria.

El peculiar caso de HD 118473

Para 20 de nuestros objetivos, las cosas salieron como esperábamos. En algunos casos, detectamos un compañero estelar previamente desconocido. En otros, podríamos descartar compañeros masivos, dándonos confianza en la presencia de planetas alrededor de esas estrellas.

Pero por una estrella las cosas se pusieron raras. Sobre la base de los datos de oscilación, sabíamos que el masa más baja posible el compañero podría tener alrededor de 0,44 veces la masa del Sol. Eso es demasiado masivo para ser un planeta.

Con tanta masa, esperaríamos que el acompañante fuera una estrella, más tenue y más fresco que el sol, pero fácilmente visible con Géminis-Sur.

Pero cuando miramos nuestras imágenes, no se veía ninguna estrella compañera.

Un giro macabro

Los datos de velocidad radial son claros:hay un compañero masivo orbitando HD118473, haciendo que esa estrella se mueva hacia adelante y hacia atrás con un período de 5,67 años.

Pero no puede ser un planeta (es demasiado masivo) y no puede ser una estrella (podríamos verla). Entonces, ¿qué podría ser?

La respuesta se reduce a la forma en que las estrellas viven y mueren.

Vastas como las estrellas, su suministro de combustible no es ilimitado. Finalmente, el combustible se agota y el final de la vida de la estrella es inminente. Cuanto más masiva es la estrella, más espectacular será ese final.

Una estrella como el Sol eventualmente se hinchará para convertirse en una gigante roja, luego hinchará sus capas exteriores, creando una espectacular nebulosa planetaria, y dejando atrás una brasa incandescente, su núcleo, desnudo y expuesto al espacio.

Ese núcleo es una enana blanca, del tamaño de la Tierra, pero con la masa de una estrella. Diminuto, comparado con la estrella de la que vino, la enana blanca se enfría gradualmente y se desvanece en la oscuridad durante miles de millones de años.

Las estrellas más masivas mueren violentamente, como supernovas que eclipsan a galaxias enteras. Pero también dejan cadáveres débiles y difíciles de detectar. Estrellas de neutrones - del tamaño de una ciudad, pero con una masa mayor que la del Sol - y agujeros negros - diminutos e invisibles, excepto cuando están devorando algo.

Todo esto nos devuelve a nuestro compañero oculto de HD118473:la masa de una estrella, pero demasiado débil para ver. ¿Qué podría ser?

Una reliquia antigua inesperada

Con mucho, la respuesta más probable es que el compañero oculto es una enana blanca. En el pasado distante, HD118473 era una estrella binaria con los dos componentes brillando mientras orbitaban su centro de masa común.

Durante unos miles de millones de años, nada ha cambiado, hasta que la más masiva de las estrellas alcanzó el final de su vida. Se hinchó para convertirse en un gigante rojo y luego se despojó de sus capas externas, dejando atrás una enana blanca, demasiado tenue para que lo detectemos.

El compañero de la enana blanca continúa por el espacio mientras hablamos, aún girando en un vals celestial con lo que queda de su compañero. Un tenue reliquia oculta para engañar a los cazadores de exoplanetas, y un recordatorio de cómo la ciencia siempre tiene otra sorpresa esperando a la vuelta de la esquina.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.