Descubren estrella zombi en banquete de asteroides

Los astrónomos sospechaban que las enanas blancas consumían enormes pedazos de roca; y nuevas observaciones proporcionan las evidencias.

Una densa y candente estrella enana blanca, no más grande que la Tierra, pero con tanta masa como el sol, fue captada haciendo trizas un objeto asteroideo. Y en breve, comenzará a engullir los pedazos.

?Muchos sospechaban que algo así debía estar ocurriendo?, dice Andrew Vanderburg, del Centro Harvard-Smithsoniano para la Astrofísica, ?pero esta es la prueba contundente?. Vanderburg es el autor principal de un artículo que detalla el descubrimiento en la edición más reciente de la revista Nature.

La enana blanca, denominada WD 1145+017, se encuentra a unos 570 años luz en la dirección de la constelación de Virgo. El primer indicio de que la enana blanca podría estar haciendo de las suyas provino del telescopio espacial Kepler, el cual busca planetas extrasolares detectando si la luminosidad de una estrella disminuye cuando los planetas transitan (o pasan) frente a ella.

?En realidad, no buscábamos enanas blancas con las observaciones del Kepler?, dice Vanderburg. La razón es que una enana blanca es un zombi cósmico, el cadáver de una estrella envejecida, semejante al sol, que creció hasta convertirse en una gigante roja y luego desprendió sus capas exteriores, para terminar colapsando en un cuerpo diminuto e intensamente caliente. La misión del Kepler está enfocada en estrellas que no hayan sufrido ese proceso catastrófico, pues lo más probable es que los planetas que pueden albergar vida se encuentren en su órbita.

Aunque WD 1145+017 no era un objetivo del Kepler, estaba en el campo visual del telescopio, y Vanderburg y sus colegas cazadores de planetas de inmediato comprendieron que algo estaba transitando. Con todo, los astrónomos tuvieron que usar varios telescopios pequeños desde Tierra para averiguar qué eran esos objetos.

Sus observaciones revelaron que el o los objetos ?porque pueden ser múltiples- giraban alrededor de la enana blanca a la pasmosa velocidad de uno cada 4.5 a 4.9 horas, lo que significaba que estaban mucho más cerca de la estrella que nuestra luna de la Tierra.

Y también eran minúsculos. Una enana blanca es tan pequeña que si un planeta cercano pasara por delante la bloquearía por completo, o casi. Sin embargo, en este caso, la luminosidad disminuía, a lo sumo, en 40 por ciento. Aun más extraño, la disminución era inconsistente: mayor durante algunos tránsitos y menor en otros. En ocasiones, la estrella no se opacaba cuando los astrónomos esperaban que lo hiciera. Y además, después que la estrella se opacaba, su fulgor aumentaba gradualmente. Si el tránsito se debiera a un planeta, la iluminación tendría que ser repentina.

Las peculiaridades de las enanas blancas

Todo esto habría sido muy difícil de esclarecer, pero desde hacía casi una década, los astrónomos habían observado cosas peculiares sobre las enanas blancas. Por ejemplo, algunas de esas estrellas muestran evidencias de elementos relativamente pesados en sus atmósferas, como magnesio, silicio y aluminio. ?Deberían desaparecer en un periodo relativamente corto?, dice Boris Gänsicke, astrónomo de la Universidad de Warwick, Inglaterra, quien estudia la contaminación por elementos pesados en las enanas blancas, aunque no participó en esta investigación. El hecho de que dichos elementos todavía no hayan desaparecido significa que han sido repuestos recientemente.

Otra peculiaridad es que muchas enanas blancas parecen estar envueltas en turbulentos discos de polvo que, probablemente, suministran los elementos pesados que caen en las atmósferas de las estrellas. En nuestro sistema solar, dicho polvo se produce continuamente cuando los asteroides chocan entre sí. No obstante, las observaciones de Vanderburg y sus colegas sugieren que algo distinto ocurre en WD 1145+017. Los astrónomos opinan que el polvo de ese sistema proviene de uno o más planetesimales (objetos semejantes a asteroides) que, al ser destruidos por el intenso campo gravitacional de la enana blanca, dejan una estela de polvo conforme se desintegran. Lo que ocasiona que disminuya la luz de la estrella es, justamente, esa estela de polvo relativamente grande, y no el diminuto planetesimal.

Eso explicaría porqué las estrellas se iluminan gradualmente durante un tránsito. ?La estela se vuelve menos opaca conforme se aleja del planetesimal?, dice Vanderburg. Explica porqué a veces ocurren tránsitos y a veces no. ?El polvo va y viene?, señala. Y explica también cómo llegan los elementos pesados a la atmósfera de una enana blanca: son muy abundantes en los planetesimales rocosos.

El descubrimiento ha sido un logro importante para Vanderburg y sus colegas, pero también apunta a una técnica potencialmente poderosa que los teóricos podrían usar para estudiar exoplanetas. ?Observaciones futuras de planetas que se evaporan y enanas blancas contaminadas de metales, incluso permitirían que los científicos distingan entre los materiales originados del núcleo de un planeta y los del manto?, escribe Francesca Faedi, también de la Universidad de Warwick, en un comentario que acompaña el artículo de Nature.

Las observaciones podrían tener otras interpretaciones, pero Gänsicke está convencido de que la propuesta por el grupo de Vanderburg es plausible. ?No se me ocurre una explicación alternativa?, dice. ?Lo más emocionante es que, en efecto, el argumento que hemos venido desarrollando en la última década funciona como creemos que funciona?.