(CNN) – Por primera vez se descubrió un planeta orbitando una enana blanca, también conocida como estrella muerta.
Este exoplaneta, un planeta fuera de nuestro sistema solar, es del tamaño de Júpiter y se lo conoce como WD 1586 b.
Este exoplaneta gigante gira alrededor del remanente de estrella, que es aproximadamente del tamaño de la Tierra, en una órbita muy cercana cada 34 horas. Como comparación, Mercurio es el planeta más cercano al Sol en nuestro sistema solar y tarda 90 días en completar una órbita alrededor del Sol.
Esta estrella moribunda se encuentra a 80 años luz de la Tierra en la constelación de Draco.
El estudio se publicó el miércoles en la revista Nature.
Una enana blanca es lo que queda después de que una estrella similar al Sol se convierte en una gigante roja durante su evolución. Las gigantes rojas queman su combustible de hidrógeno y se expanden, consumiendo cualquier planeta cerca de su camino. Por ejemplo, cuando nuestro Sol se convierta en una gigante roja dentro de miles de millones de años, probablemente engullirá a Mercurio y Venus. Y quizás también a la Tierra.
Una vez que la estrella pierde su atmósfera, todo lo que queda es el núcleo colapsado: la enana blanca. Sigue enfriándose durante miles de millones de años.
La interrogante: ¿cómo llegó allí el planeta?
Encontrar un planeta intacto en una órbita tan cercana alrededor de una enana blanca plantea interrogantes sobre cómo llegó allí y cómo sobrevivió a la evolución de la estrella hasta convertirse en una enana blanca.
Los investigadores creen que el planeta estaba mucho más lejos de su estrella anfitriona y migró más cerca después de que la estrella evolucionó.
Sus simulaciones sugirieron que cuando la estrella se convirtió en una enana blanca, el planeta se acercó más.
El estudio sugirió la teoría de que los planetas grandes pueden sobrevivir a la evolución violenta de una estrella y luego llegar a una órbita cercana a su alrededor.
“Creemos que esta estrella murió y se convirtió en una enana blanca hace aproximadamente 6.000 millones de años, hace tanto tiempo que el Sol, la Tierra y el sistema solar ni siquiera se habían formado todavía”, dijo en un correo electrónico Ian Crossfield, coautor del estudio y profesor asistente de Física y Astronomía en la Universidad de Kansas.
“Aunque la estrella es solo una brasa que se desvanece (con solo una diezmilésima parte del brillo de nuestro Sol), es probable que este planeta se encuentre ahora en una órbita estable, por lo que debería estar allí para que lo estudiemos y aprendamos más sobre él durante muchos años en el futuro”, agregó.
Encontrar un sistema solar muerto
La misión de búsqueda de planetas de la NASA, TESS (siglas que denominan en inglés al Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito), se lanzó en 2018 y ha estado buscando exoplanetas alrededor de estrellas cercanas desde entonces. Esta enana blanca es una de las más antiguas observadas por TESS.
Los investigadores notaron el planeta mientras buscaban en los datos recopilados por TESS.
“TESS encuentra un planeta a través de la observación de una estrella y mide qué tan brillante es la estrella de manera continua durante semanas”, dijo Crossfield. “Si un planeta está orbitando la estrella, y si el planeta pasa entre la estrella y tú, parte de la luz de esa estrella quedará bloqueada. La estrella se volverá más brillante de nuevo a medida que el planeta pase. A esto lo llamamos el ‘tránsito’ del planeta”, explicó.
Si bien los datos de TESS pueden revelar la presencia de algo, no siempre está claro qué es ese algo, dijo. Podría, por ejemplo, ser una estrella tenue que pasó en lugar de un planeta.
La luz infrarroja, clave para el hallazgo
Para ayudar a confirmar el descubrimiento del planeta, Crossfield usó el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA antes de que su misión llegara a su fin en enero. Spitzer fue diseñado para realizar observaciones infrarrojas y ver objetos que de otro modo serían invisibles en la luz visible.
La luz infrarroja fue clave para ayudar a los científicos a determinar si el objeto era una estrella pequeña o un planeta grande. Las estrellas emiten luz infrarroja, pero los planetas son más fríos que las estrellas, por lo que no lo hacen.
“Lo que mostraron nuestros datos del Spitzer es que básicamente no hay luz infrarroja en absoluto”, dijo Crossfield. “Y las profundidades de estos tránsitos son idénticas entre los datos de TESS y nuestros conjuntos de datos del Spitzer. Eso realmente reforzó que esta cosa es casi con certeza un planeta en lugar de una estrella”, explicó.
Las observaciones de seguimiento realizadas por telescopios terrestres, incluidos algunos dirigidos por astrónomos aficionados, también ayudaron a confirmar el hallazgo.
El planeta no tiene más de 14 veces la masa de Júpiter, determinaron los investigadores.
Después de descubrir el planeta, los investigadores realizaron simulaciones para determinar cómo llegó tan cerca de la estrella. Si la gigante roja devorara los planetas más cercanos en su camino, esto desestabilizaría la órbita más lejana del planeta del tamaño de Júpiter, enviándolo a una órbita ovalada que lo acercaría a la enana blanca, pero también lo enviaría lejos.
Con el tiempo, esta danza energética se desaceleró, lo que llevó al planeta a una órbita corta y estrecha durante miles de millones de años.
El futuro de nuestro Sol
Cuando nuestro propio Sol se convierta en una gigante roja, ¿es posible que la Tierra pueda sobrevivir a la evolución estelar?
“En unos 5.000 millones de años nuestro Sol se convertirá en una enana blanca”, dijo Crossfield. “Hay muchas preguntas abiertas sobre si los planetas pueden sobrevivir al proceso de una estrella que se infla hasta convertirse en una gigante roja, se traga algunos de los planetas interiores y luego se encoge y queda como la enana blanca nuevamente”, explicó.
“¿Pueden los planetas sobrevivir a eso o es imposible? Y hasta ahora no se conocían planetas alrededor de enanas blancas”, dijo.
Si bien no es probable que la Tierra sobreviva,”Marte, el cinturón de asteroides y todos los planetas gigantes gaseosos probablemente sobrevivirán y permanecerán en órbitas alteradas alrededor de los restos del Sol”, dijo Steven Parsons en un artículo que acompaña al estudio de Nature. Parsons, becario de Ernest Rutherford en el grupo de astronomía de la Universidad de Sheffield, no participó en este estudio.
¿Podrían existir planetas habitables alrededor de estrellas moribundas?
Dado el tamaño de este planeta, es probable que sea un gigante gaseoso similar a Júpiter en nuestro sistema solar.
“Este planeta en particular no es un buen candidato para la habitabilidad”, dijo Andrew Vanderburg, autor principal del estudio y profesor asistente en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Wisconsin, Madison. “Es lo suficientemente grande como para tener una atmósfera asfixiante hecha de hidrógeno y helio. Por lo tanto, no es un buen lugar para la vida tal como la conocemos”, explicó.
Los investigadores esperan que este sistema persista durante miles de millones de años mientras la enana blanca continúa enfriándose y “disfruta de un retiro largo y pacífico “, dijo Vanderburg.
Sin embargo, el descubrimiento de un planeta alrededor de una enana blanca plantea dudas sobre un entorno habitable único que podría existir cerca de la luz de una estrella moribunda. Las enanas blancas liberan luz y calor a medida que se enfrían, por lo que un planeta cercano podría estar en la zona habitable de la estrella, o la zona Ricitos de Oro, donde la temperatura del planeta es la adecuada para soportar agua líquida, e incluso potencialmente vida, en la superficie.
“Esto nos dice que las enanas blancas pueden tener planetas, que es algo no lo sabíamos antes”, dijo Crossfield. “Hay personas que ahora están buscando planetas en tránsito alrededor de enanas blancas que podrían ser potencialmente habitables. Ahora al menos sabemos que algunos tipos de planetas pueden sobrevivir y ser encontrados allí, por lo que brinda un mayor apoyo y un mayor interés en continuar la búsqueda de planetas aún más pequeños alrededor de estas enanas blancas”, agregó.
El hallazgo sugiere que los sistemas solares muertos podrían albergar regiones hospitalarias, dijo Vanderburg.
Un nuevo campo de investigación
Recientemente se han realizado muchas investigaciones centradas en la idea de buscar vida en planetas que pudieran orbitar enanas blancas. Ahora que los astrónomos han encontrado un planeta así, y uno ubicado en el llamado “punto óptimo “alrededor de la estrella, abre un nuevo campo de investigación de exoplanetas.
Los investigadores esperan buscar planetas más pequeños alrededor de enanas blancas en el futuro, así como saber más sobre el planeta que encontraron.
“Parece que los sistemas de enanas blancas pueden ser un lugar bastante bueno para vivir si tu planeta está en la parte correcta del sistema”, dijo Vanderburg. “Entonces, si WD 1856 puede llegar a esta parte del sistema, entonces tal vez otros planetas más pequeños también podrían, incluidos los planetas rocosos que esperamos que sean los mejores lugares para que exista vida”, agregó.