Un sistema planetario recién descubierto permite entrever el futuro tras la muerte del Sol

La investigación muestra un cuerpo celeste similar a Júpiter que orbita una enana blanca

Recreación de un planeta gaseoso cercano a una enana blanca.
Recreación de un planeta gaseoso cercano a una enana blanca.W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko

Un grupo internacional de científicos, con la participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CISC), ha descubierto un sistema planetario formado por un planeta joviano, es decir, similar a Júpiter, que orbita una enana blanca. Este planeta gaseoso tiene un 40% más de masa que Júpiter y la enana blanca tiene un 60% de la masa del Sol. La investigación ha sido publicada por la revista Nature. Camilla Danielski, astrofísica del IAA-CSIC y una de las participantes en el estudio, resalta que con este hallazgo “hay garantía de que hay planetas de nuestro sistema que pueden sobrevivir a la evolución de la estrella”. Esto podría vislumbrar el futuro del Sistema Solar cuando el Sol esté llegando a su fin y se convierta en gigante roja dentro de 5.000 millones de años.

El Sol, al igual que el resto de estrellas similares, evoluciona con el paso de miles de años hasta convertirse en una enana blanca, como la que forma el sistema planetario descubierto. Pedro Amado, investigador principal con el telescopio Cármenes del CSIC, cuya misión es la detección de exoplanetas, explica este proceso: “Estas estrellas de tipo solar [cuando comienzan a apagarse] pasan por una fase de gigante roja en la que las capas externas se van expandiendo a medida que la estrella va consumiendo los materiales que tiene para generar la energía, y llega un momento en el que estas capas más externas se emiten al exterior. Lo que queda expuesto es el núcleo de la estrella, que es lo que conocemos como enana blanca”.

El sistema planetario descubierto fue visto por primera vez en 2010 a través de la microlente gravitatoria, una técnica que es sensible a los planetas fríos y que permite sondear objetos alrededor de todo tipo de estrellas. La principal diferencia con otros métodos de detección es que esta técnica no depende de la luz de la estrella anfitriona. Posteriormente, fue observado y fotografiado en varias ocasiones más con un instrumento de infrarrojos del telescopio Keck II en Estados Unidos. Al intentar estudiar la estrella anfitriona, el equipo de científicos descubrió que su luz no era lo suficientemente brillante como para tratarse de una estrella adulta. Por las características descartaron también que se tratara de una estrella de neutrones, un agujero negro o una enana marrón. Por tanto, tenía que ser una enana blanca.

Los investigadores aseguran que la separación entre los planetas jovianos y estas estrellas suele ser de cinco o seis unidades astronómicas (UA, la distancia media entre la Tierra y el Sol). En esta ocasión, sin embargo, la separación orbital es de 2,8 UA. Además, apuntan a que el planeta y la estrella anfitriona han nacido a la vez.

Sobre las consecuencias de este trabajo, Amado destaca que es uno de los primeros y más importantes pasos para entender la historia completa del Sistema Solar, entendiendo esta historia como “lo que se producirá en el futuro”, y añade que puede ayudar a entender la evolución completa de los sistemas planetarios. En relación con lo que ocurrirá dentro de millones de años, Joshua Blackman, profesor de la Universidad de Tasmania (Australia) y autor que encabeza el trabajo, resume que la evolución del Sol destruirá a Mercurio y Venus y posiblemente la Tierra. En cambio, Marte y los planetas gigantes gaseosos exteriores sobrevivirán. “Nuestro descubrimiento evidencia que es probable que la imagen estándar de cómo evolucionan los sistemas planetarios a medida que muere su estrella anfitriona sea correcta”, detalla. Sobre dicha supervivencia, Danielski puntualiza que tiene que estar dentro de un abanico de separación entre estrella y planeta, ni demasiado cerca como para que se coma al planeta, ni demasiado lejos como para que se pierda en el espacio.

Estudios pasados y futuros

Estos sistemas planetarios llevan años estudiándose, pero con menor éxito que en este último trabajo. En septiembre de 2020 se publicó otra investigación en Nature en la que se presentaba un posible candidato a planeta gigante orbitando una enana blanca. Este tenía el mismo tamaño aproximadamente que Júpiter y no era más de 14 veces más masivo, con una certeza del 95%. Danielski asegura que el problema de este estudio está en que no se sabe exactamente la masa de este planeta. Solo se sabe con certeza el límite superior y, por tanto, podría ser, o no, un planeta.

Pedro Amado, junto con otros compañeros del IAA-CSIC, mantienes su intención de encontrar otros sistemas planetarios como este. En esta ocasión será a través del instrumento Espresso, un espectógrafo de muy alta resolución y precisión que está en el VLT (un sistema de cuatro telescopios) en Chile. Esta herramienta medirá la velocidad radial en metros por segundo. Según la Sociedad Española de Astrofísica (SEA), la velocidad radial es “la velocidad con la que un objeto celeste, normalmente una estrella, se aleja o acerca a la Tierra”. El objetivo es detectar un planeta joviano alrededor de una enana blanca, pero muchísimo más cerca y que se pueda mirar “todas las veces que queramos”, aclara el científico.

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