Los restos de un planeta destruido han sido vistos chocando contra el núcleo de una estrella similar al sol muerta hace mucho tiempo conocida como enana blanca, revelaron los astrónomos.
Estas observaciones, realizadas con el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, confirman décadas de evidencia indirecta de que los desechos de los planetas en desintegración se precipitan hacia estos remanentes estelares en el transcurso de miles de millones de años.
Una enana blanca es lo que queda de una estrella como el sol, después de que quema su combustible y arroja sus capas externas. Dejando sólo un núcleo denso.
Se observó que los restos planetarios se calentaron hasta 1,8 millones de grados Fahrenheit cuando golpearon la superficie de G 29-38, una enana blanca variable a 44 años luz de la Tierra, explicaron expertos de la Universidad de Warwick en Inglaterra.
El autor principal, Timothy Cunningham, le dijo a MailOnline que este es el destino que podría estar esperando a los planetas, lunas y asteroides en el sistema solar en unos pocos miles de millones de años.
Sin embargo, no es un proceso rápido y no comienza hasta después de la fase de gigante roja, donde la estrella arroja sus capas externas. Dijo que los cuerpos planetarios se dispersarán gradualmente y luego se atraerán durante miles de millones de años y, una vez que estén lo suficientemente cerca de la estrella para ser destruidos, formarán un disco que lentamente ‘alimentará’ material a la estrella.
«Las estimaciones actuales sitúan la vida útil promedio de estos discos en alrededor de 100 000, un millón de años», dijo el Dr. Cunningham a MailOnline, y agregó que «variaría mucho dependiendo de la masa del cuerpo planetario que se destruya».
Impresión artística de una enana blanca, G29—38, acumulando material planetario desde un disco de escombros circunestelares. Cuando el material planetario golpea la superficie de la enana blanca, se forma un plasma y se enfría a través de una emisión de rayos X detectable.
Los investigadores utilizaron rayos X para detectar materiales rocosos y gaseosos que el sistema planetario había dejado tras la muerte de su estrella anfitriona.
Descubrieron que, con el tiempo, estos desechos se acercan gradualmente al remanente estelar, hasta que se consumen dentro de la superficie de la estrella.
Esto sucedió miles de millones de años después de la formación del sistema planetario, ya que lleva ese tiempo comenzar a trabajar a través de sus elementos, empujar sus capas externas y convertirse en una enana blanca, que es solo el núcleo de la estrella de origen similar al sol. .
La mayoría de las estrellas y los sistemas planetarios terminarán como G 29-38, convirtiéndose en una enana blanca, con más de 300 000 descubiertas solo en la Vía Láctea.
Se cree que muchos están acumulando desechos de planetas y otros objetos que una vez orbitaron alrededor de ellos.
Los astrónomos han estado utilizando un proceso conocido como espectroscopia durante las últimas décadas, observando longitudes de onda ópticas y ultravioleta para estudiar las enanas blancas.
Esto les permitió medir la abundancia de elementos en la superficie de la estrella y determinar a partir de ahí la composición de los objetos de los que procedía.
Estas observaciones, realizadas con el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, confirman décadas de evidencia indirecta de que los escombros de los planetas en desintegración se precipitan hacia estos restos estelares.
¿QUÉ LE SUCEDERÁ A LA TIERRA CUANDO EL SOL MUERA?
Dentro de cinco mil millones de años, se dice que el Sol se habrá convertido en una estrella gigante roja, más de cien veces más grande que su tamaño actual.
Eventualmente, expulsará gas y polvo para crear un ‘envoltorio’ que represente hasta la mitad de su masa.
El núcleo se convertirá en una pequeña estrella enana blanca. Esta brillará durante miles de años, iluminando la envoltura para crear una nebulosa planetaria en forma de anillo.
Se dice que dentro de cinco mil millones de años, el Sol se habrá convertido en una estrella gigante roja, más de cien veces más grande que su tamaño actual.
Si bien esta metamorfosis cambiará el sistema solar, los científicos no están seguros de qué sucederá con la tercera roca del Sol.
Ya sabemos que nuestro Sol será más grande y brillante, por lo que probablemente destruirá cualquier forma de vida en nuestro planeta.
Pero no se sabe si el núcleo rocoso de la Tierra sobrevivirá.
Por ejemplo, esto podría permitirles ver los restos químicos de roca y gas que no son nativos de la estrella muerta, pero no cómo llegó allí.
Los astrónomos tienen evidencia indirecta de que provienen de planetas muertos, pero esta es la primera vez que se presencia directamente el proceso.
La evidencia indirecta proviene del hecho de que entre el 25 y el 50 por ciento de todas las enanas blancas contienen elementos pesados, como hierro, calcio y magnesio, en la atmósfera.
El Dr. Cunningham, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, dijo que esta es la primera vez que ven material que ingresa a la atmósfera de una enana blanca.
“Es la primera vez que hemos podido derivar una tasa de acreción que no depende de modelos detallados de la atmósfera de una enana blanca. Lo que es bastante notable es que concuerda extremadamente bien con lo que se ha hecho antes”, explicó.
«Anteriormente, las mediciones de las tasas de acreción se hacían mediante espectroscopia y dependían de modelos de enanas blancas. Estos son modelos numéricos que calculan qué tan rápido se hunde un elemento fuera de la atmósfera hacia la estrella, y eso te dice cuánto cae en la atmósfera como tasa de acreción.
«Luego puedes trabajar hacia atrás y calcular cuánto elemento había en el cuerpo principal, ya sea un planeta, una luna o un asteroide».
El material de los cuerpos planetarios se dispersa por el sistema después de que la estrella termina su fase de gigante roja, donde las capas exteriores se desprenden, dejando nubes de polvo y gas en el sistema.
A medida que estos bloques de gas y polvo, que quedan de los planetas, lunas y asteroides que alguna vez se formaron por completo, son atraídos hacia la estrella, forman un disco.
«Una vez que un cuerpo planetario se acerca lo suficiente a la enana blanca para ser destruido (perturbado por la marea), en la mayoría de los casos, este material formará un disco alrededor de la enana blanca que lentamente ‘alimenta’ material a la estrella», dijo el Dr. Cunningham. Correo en línea.
«Las estimaciones actuales sitúan la vida útil promedio de estos discos en alrededor de 100 000 a 1 000 000 de años, pero esto variaría mucho dependiendo de la masa del cuerpo planetario que se destruya».
A medida que el material de los cuerpos planetarios es atraído hacia la estrella, a una velocidad lo suficientemente alta, choca contra la superficie y forma algo conocido como «plasma calentado por choque».
Este plasma tiene temperaturas de hasta 1,8 millones de grados Fahrenheit y se deposita en la superficie de la estrella; a medida que se enfría, emite rayos X que se pueden ver desde la Tierra.
Esta longitud de onda de luz de alta energía es creada por electrones que se mueven muy rápido y son una huella digital clave del material que cae sobre los agujeros negros y las estrellas de neutrones.
Detectarlos es un problema desafiante, ya que la pequeña cantidad que llega a la Tierra puede perderse entre otras fuentes brillantes de rayos X en el cielo nocturno.
Chandra, el observatorio de rayos X de la NASA con base en el espacio, se usa normalmente para observar agujeros negros, pero también puede detectar fuentes de emisiones menos obvias.
Con la resolución angular mejorada de Chandra sobre otros telescopios, el equipo pudo aislar la estrella objetivo, G 29-38, de otras fuentes de rayos X.
La mayoría de las estrellas y los sistemas planetarios terminarán como G 29-38, convirtiéndose en una enana blanca, con más de 300 000 descubiertas solo en la Vía Láctea.
Esto les permitió ver los rayos X de una enana blanca aislada por primera vez y ver el material entrando en la atmósfera de la estrella.
El Dr. Cunningham añade: «Lo que es realmente emocionante de este resultado es que estamos trabajando en una longitud de onda diferente, los rayos X, y eso nos permite probar un tipo de física completamente diferente».
“Esta detección proporciona la primera evidencia directa de que las enanas blancas actualmente acumulan los restos de viejos sistemas planetarios.
«La acreción de sondeo de esta manera proporciona una nueva técnica mediante la cual podemos estudiar estos sistemas, ofreciendo una visión del destino probable de los miles de sistemas exoplanetarios conocidos, incluido nuestro propio sistema solar».
Los hallazgos han sido publicados en la revista Naturaleza.
¿QUÉ ES EL OBSERVATORIO DE RAYOS X CHANDRA?
El Observatorio de rayos X Chandra de la NASA es un telescopio especialmente diseñado para detectar la emisión de rayos X de regiones muy calientes del Universo, como estrellas que explotan, cúmulos de galaxias y materia alrededor de agujeros negros.
Debido a que los rayos X son absorbidos por la atmósfera de la Tierra, Chandra debe orbitar sobre ella, hasta una altitud de 86 500 millas (139 000 km) en el espacio.
Se lanzó el 23 de julio de 1999 y es sensible a fuentes de rayos X 100 veces más débiles que cualquier telescopio de rayos X anterior, gracias a la alta resolución angular de sus espejos.
No hay planes concretos de la NASA para reemplazar a Chandra y seguir estudiando la longitud de onda de la luz de rayos X.
El telescopio de rayos X Chandra se encuentra ahora en su vigésimo año de funcionamiento y ha superado su vida útil prevista en casi 15 años.
Chandra entró automáticamente en el llamado modo seguro en octubre debido a un problema con el giroscopio.
