El Universo aún nos reserva muchas sorpresas, como demuestra esta excepcional observación de una estrella al final de su vida devorando los restos de su propio sistema planetario. Este fenómeno, capturado por algunos de los telescopios más potentes del mundo, abre una ventana única sobre el destino de los mundos que orbitan alrededor de estrellas similares a nuestro Sol.
A 145 años luz de nosotros, la estrella enana blanca LSPM J0207+3331 representa el núcleo residual de un astro que en su día fue similar a nuestro Sol. Después de pasar por su fase de gigante roja hace tres mil millones de años, esta estrella expulsó sus capas externas dejando solo un núcleo denso e incandescente. Las observaciones espectroscópicas realizadas con los telescopios Magallanes en Chile y Keck en Hawái revelan que fragmentos planetarios sobrevivieron a esta violenta transformación estelar.
Representación artística de un disco de escombros con cuerpos sólidos alrededor de una enana blanca.
Crédito: NASA/ESA/Joseph Olmsted (STScI) El análisis espectroscópico detectó nada menos que trece elementos químicos diferentes procedentes de un objeto celeste en proceso de destrucción. Entre estos elementos se encuentran el aluminio, el carbono, el cromo, el cobalto, el cobre, el hierro, el magnesio, el manganeso, el níquel, el silicio, el sodio, el estroncio y el titanio, cuyas proporciones se asemejan extrañamente a las que se encuentran en la Tierra. La presencia simultánea de todos estos elementos indica que una acreción de materia sobre la enana blanca ocurrió recientemente, probablemente en los últimos 35.000 años, y podría incluso continuar en la actualidad.
La enana blanca también está rodeada por un disco de escombros rico en silicatos, detectado por el telescopio espacial WISE de la NASA gracias a su emisión infrarroja característica. Las futuras observaciones del telescopio espacial James Webb podrían permitir analizar la composición mineralógica de este disco y estimar su masa total, proporcionando así pistas valiosas sobre la naturaleza exacta del sistema planetario original.
La cuestión central que intriga a los científicos se refiere al momento de este evento destructivo. ¿Por qué este objeto fue atraído hacia la enana blanca ahora, después de tres mil millones de años de estabilidad relativa? Érika Le Bourdais, autora principal del estudio publicado en
The Astrophysical Journal, explica que esta acreción continua sugiere que las enanas blancas podrían conservar vestigios planetarios aún sometidos a cambios dinámicos. Las perturbaciones gravitacionales causadas por posibles planetas gigantes gaseosos supervivientes podrían explicar esta inestabilidad tardía, una hipótesis que la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea podría verificar a partir de 2026.
El ciclo de vida de las estrellas similares al Sol
Las estrellas de tipo solar siguen un camino evolutivo bien definido que se extiende a lo largo de miles de millones de años. Después de quemar su hidrógeno durante la secuencia principal, entran en una fase de expansión espectacular llamada gigante roja, durante la cual su diámetro puede aumentar varios cientos de veces.
Esta transformación radical va acompañada de la expulsión de las capas externas de la estrella, creando a veces magníficas nebulosas planetarias. El núcleo residual, privado de sus reacciones nucleares, se contrae entonces bajo el efecto de su propia gravedad para formar una enana blanca, un objeto extremadamente denso donde una cucharadita de materia pesaría varias toneladas en la Tierra.
La temperatura superficial de una enana blanca puede superar inicialmente los 100.000 grados Celsius, pero se enfría progresivamente en escalas de tiempo cosmológicas. Este lento enfriamiento permite a los astrónomos estimar la edad de estos objetos estelares y reconstruir la historia de los sistemas planetarios que los rodeaban.
El descubrimiento de LSPM J0207+3331 muestra que incluso después de esta transformación estelar completa, la influencia gravitacional de las enanas blancas continúa moldeando la evolución de los cuerpos celestes supervivientes en su entorno inmediato.
La espectroscopía: una ventana a la composición de los astros
La espectroscopía astronómica representa una de las técnicas más potentes para analizar la composición química de objetos celestes lejanos. Este método se basa en el análisis de la luz emitida o absorbida por la materia, donde cada elemento químico produce una firma espectral única comparable a una huella dactilar.
Cuando la luz de una estrella atraviesa la atmósfera de un planeta o nubes de escombros, ciertos elementos absorben longitudes de onda específicas, creando líneas oscuras en el espectro luminoso. El estudio de estas líneas de absorción permite a los científicos identificar con precisión qué elementos están presentes y en qué cantidades.
En el caso de las enanas blancas, la espectroscopía revela los elementos que se depositan en su superficie desde su entorno. Dado que los elementos pesados deberían hundirse rápidamente hacia el núcleo de la estrella bajo el efecto de la intensa gravedad, su detección en la superficie indica un aporte reciente de materia externa.
Esta técnica ha permitido descubrir que LSPM J0207+3331 acumulaba elementos procedentes de un objeto planetario en destrucción, ofreciendo así una prueba directa de los procesos de acreción que tienen lugar en los sistemas estelares envejecidos.
Fuente: The Astrophysical Journal