Un grupo de astrónomos observó por primera vez cómo una estrella se tragaba un planeta, un destino que sufrirá la Tierra dentro de 5.000 millones de años. Los únicos registros que se tenían hasta la fecha eran del momento anterior o posterior al de un cuerpo brillante devorando a un planeta, pero nunca habían captado ese preciso instante, hasta ahora.
Este fenómeno fue anunciado recientemente en la revista Nature por científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), la Universidad de Harvard, Caltech y otros centros de Estados Unidos. Según precisaron, un evento así ocurre cuando una estrella se queda sin combustible y expande su tamaño hasta un millón de veces su tamaño original. En este proceso, engulle cualquier materia y planeta a su paso.
Los científicos estiman que el planeta que desapareció pudo haber sido uno de tipo caliente del tamaño de Júpiter que se acercó en espiral, luego fue atraído hacia la atmósfera de la estrella moribunda y, finalmente, se desvaneció al aproximarse hacia su núcleo.
La desaparición planetaria ocurrió en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, a unos 12.000 años luz de distancia, cerca de la constelación Aquila, parecida a un águila. En esta área, los astrónomos detectaron un estallido de una estrella que se volvió más de 100 veces más brillante en solo 10 días, antes de desvanecerse rápidamente.
Lo curioso para los especialistas es que aquel destello candente fue seguido por una señal más fría y duradera. A raíz de esta combinación, dedujeron que solo podría haber sido producida por un evento: una estrella que engulle a un planeta cercano.
"Estábamos viendo la etapa final de la deglución", explica el autor principal Kishalay De, investigador postdoctoral en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT.
El estudio se completa con los científicos Deepto Chakrabarty, Anna-Christina Eilers, Erin Kara, Robert Simcoe, Richard Teague y Andrew Vanderburg, y colegas de Caltech, el Centro de Astrofísica de Harvard y Smithsonian, entre muchas otras instituciones. Asimismo, el estudio recibió el apoyo de la NASA, la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos. y la Fundación Heising-Simons.
Lo mismo ocurrirá con la Tierra en 5 mil millones de años
Un destino similar caerá sobre nuestro planeta, aunque no ocurrirá hasta dentro de otros 5.000 millones de años, cuando se espera que el Sol se apague y queme los planetas interiores del sistema solar: Mercurio, Venus y la Tierra.
“Estamos viendo el futuro de la Tierra”, afirma De. “Si alguna otra civilización nos estuviera observando desde 10.000 años luz de distancia mientras el sol engullía la Tierra, verían que el sol brillaba repentinamente a medida que expulsaba algo de material, luego formaba polvo a su alrededor, antes de volver a ser lo que era”, apunta.
Cómo descubrieron que una estrella se había tragado un planeta
El equipo sabía de este fenómeno desde mayo de 2020, pero tardaron otro año en encontrar una explicación lógica de lo que pudo haber ocurrido. Años atrás, el Zwicky Transient Facility (ZTF), un escáner del cielo que busca estrellas que cambian rápidamente de brillo por supernovas, estallidos de rayos gamma, y otros fenómenos estelares, detectó algo en particular.
“Una noche, noté una estrella que brilló 100 veces más en el transcurso de una semana, de la nada”, recuerda De. “Fue diferente a cualquier explosión estelar que haya visto en mi vida”.
Con la esperanza de precisar la fuente con más datos, De miró las observaciones de la misma estrella tomadas por el Observatorio Keck en Hawai. Los telescopios Keck toman medidas espectroscópicas de la luz de las estrellas, que los científicos pueden usar para discernir la composición química de una estrella.
Pero lo que De encontró lo confundió aún más. Si bien la mayoría de los binarios emiten material estelar como hidrógeno y helio cuando una estrella erosiona a la otra, la nueva fuente no emite ninguno. En cambio, lo que De vio fueron signos de "moléculas peculiares" que solo pueden existir a temperaturas muy frías.
“Estas moléculas sólo se ven en estrellas que son muy frías”, indica. “Y cuando una estrella brilla, por lo general se vuelve más caliente. Entonces, las bajas temperaturas y el brillo de las estrellas no van de la mano”.
El científico llegó a la conclusión de que la señal no era de un binario estelar y decidió esperar a que surgieran más respuestas. Aproximadamente un año después de su descubrimiento inicial, él y sus colegas analizaron observaciones de la misma estrella, esta vez tomadas con una cámara infrarroja en el Observatorio Palomar. Dentro de la banda infrarroja, los astrónomos pueden ver señales de material más frío, en contraste con las emisiones ópticas al rojo vivo que surgen de las estrellas binarias y otros eventos estelares extremos.
“Esos datos infrarrojos me hicieron caer de la silla”, enfatiza De. “La fuente era increíblemente brillante en el infrarrojo cercano”.
Parecía que, después de su sofoco inicial, la estrella continuó arrojando energía más fría durante el próximo año. Ese material frígido probablemente era gas de la estrella que se disparó al espacio y se condensó en polvo, lo suficientemente frío como para ser detectado en longitudes de onda infrarrojas. Estos datos sugirieron que la estrella podría estar fusionándose con otra estrella en lugar de brillar como resultado de una explosión de supernova. Pero cuando el equipo analizó más a fondo los datos y los combinó con las medidas tomadas por el telescopio espacial infrarrojo de la NASA, NEOWISE, llegaron a una conclusión mucho más emocionante.
A partir de los datos recopilados, estimaron la cantidad total de energía liberada por la estrella desde su estallido inicial, y descubrieron que era sorprendentemente pequeña, aproximadamente 1/1000 de la magnitud de cualquier fusión estelar observada en el pasado.
“Eso significa que lo que sea que se fusionó con la estrella tiene que ser 1.000 veces más pequeño que cualquier otra estrella que hayamos visto”, apunta. “Y es una feliz coincidencia que la masa de Júpiter sea aproximadamente 1/1000 de la masa del Sol. Fue entonces cuando nos dimos cuenta: esto era un planeta, chocando contra su estrella”.
Con las piezas en su lugar, los científicos finalmente pudieron explicar el estallido inicial. El destello brillante y caliente probablemente fue el momento final en el que un planeta del tamaño de Júpiter fue atraído hacia la atmósfera hinchada de una estrella moribunda. Cuando el planeta cayó en el núcleo de la estrella, las capas exteriores de la estrella explotaron y se asentaron como polvo frío durante el año siguiente.
“Durante décadas, pudimos ver el antes y el después”, indica De. “Antes, cuando los planetas siguen orbitando muy cerca de su estrella, y después, cuando un planeta ya había sido engullido, y la estrella es gigante. Lo que nos faltaba era atrapar a la estrella en el acto, ver a un planeta pasando por este destino en tiempo real. Eso es lo que hace que este descubrimiento sea realmente emocionante”, concluye.
