Una joven estrella destroza a un planeta.
Chandra puede tener la primera evidencia de una joven estrella devorando un planeta.
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| Ilustración del artista de un Sol despedazando a un joven planeta. Crédito: NASA/CXC/M.Weiss. |
• Comunicado de prensa, 18 de julio del 2.018.
Los científicos pueden haber observado, por primera vez, la destrucción de un planeta joven o planetas alrededor de una estrella cercana. Las observaciones del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA indican que la estrella madre está ahora en el proceso de devorar los restos planetarios. Este descubrimiento da una idea de los procesos que afectan la supervivencia de los planetas infantiles.
Desde 1937, los astrónomos han estados deconcertados por la curiosa variabilidad de una joven estrella llamada RW Aur A, ubicada a unos 450 años luz de la Tierra. Cada pocas décadas, la luz óptica de la estrella se desvanece brevemente antes de volver a brillar. En los últimos años, los astrónomos han observado que la estrella se oscurece con mayor frecuencia y durante períodos más largos.
Usando Chandra, un equipo de científicos pudo haber descubierto qué causó el evento de oscurecimiento más reciente de la estrella: una colisión de dos cuerpos planetarios infantiles, que incluye al menos un objeto lo suficientemente grande como para ser un planeta. A medida que los desechos planetarios resultantes caen en la estrella, generará un velo espeso de polvo y gas, oscureciendo temporalmente la luz de la estrella.
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| Espectro electromagnético de Chandra de RW Aur realizado durante las observaciones entre 2013 y 2017. El pico agudo en el lado derecho del espectro 2017 es una firma de una gran cantidad de hierro. Crédito: NASA / CXC / MIT / H.M.Günther. |
"Las simulaciones por computadora han predicho por mucho tiempo que los planetas pueden caer en una estrella joven, pero nunca antes lo hemos observado", dice Hans Moritz Guenther, investigador del Instituto Kavli para Astrofísica e Investigación Espacial del MIT, quien dirigió el estudio. "Si nuestra interpretación de los datos es correcta, esta sería la primera vez que observamos directamente a una joven estrella devorando un planeta o planetas".
Los anteriores eventos de oscurecimiento de la estrella pueden haber sido causados por aplastamientos similares, de dos cuerpos planetarios o grandes restos de colisiones pasadas que se encontraron de frente y volvieron a romperse.
RW Aur A se encuentra en la Nebulosa Oscura de Taurus-Auriga, que alberga guarderías estelares que contienen miles de estrellas infantiles. Las estrellas muy jóvenes, a diferencia de nuestro sol relativamente maduro, todavía están rodeadas por un disco giratorio de gas y grupos de materiales que varían en tamaño desde pequeños granos de polvo hasta guijarros, y posiblemente planetas en ciernes. Estos discos duran entre 5 y 10 millones de años.
Se estima que RW Aur A tiene varios millones de años y todavía está rodeado por un disco de polvo y gas. Esta estrella y su estrella compañera binaria, RW Aur B, tienen la misma masa que el sol.
Las notables caídas en el brillo óptico de RW Aur A que ocurren cada pocas décadas duraron aproximadamente un mes. Luego, en 2011, el comportamiento cambió. La estrella se atenuó nuevamente, esta vez durante unos seis meses. La estrella finalmente se iluminó, solo para desvanecerse nuevamente a mediados de 2014. En noviembre de 2016, la estrella volvió a su brillo total, y luego en enero de 2017 volvió a atenuarse.
Chandra se usó para observar la estrella durante un período ópticamente brillante en 2013, y luego en periodos poco intensos en 2015 y 2017, cuando también se observó una disminución en los rayos X.
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| Ilustración de autor del observatorio espacial de rayos X Chandra de la NASA. |
Debido a que los rayos X provienen de la atmósfera exterior caliente de la estrella, los cambios en el espectro de rayos X - la intensidad de los rayos X medidos a diferentes longitudes de onda - sobre estas tres observaciones se usaron para sondear la densidad y composición del material absorbente. alrededor de la estrella.
El equipo descubrió que las caídas tanto en la luz óptica como en la de rayos X son causadas por gas denso que oscurece la luz de la estrella. La observación en 2017 mostró una fuerte emisión de átomos de hierro, lo que indica que el disco contenía al menos 10 veces más hierro que en la observación de 2013 durante un período brillante.
Guenther y sus colegas sugieren que el exceso de hierro se creó cuando dos planetesimales, o cuerpos planetarios infantiles, colisionaron. Si uno o ambos cuerpos planetarios están hechos en parte de hierro, su aplastamiento podría liberar una gran cantidad de hierro en el disco de la estrella y oscurecer temporalmente su luz a medida que el material cae en la estrella.
Una explicación menos favorecida es que los granos pequeños o partículas como el hierro pueden quedar atrapados en partes de un disco. Si la estructura del disco cambia repentinamente, como cuando la estrella compañera de la estrella pasa cerca, las fuerzas de marea resultantes podrían liberar las partículas atrapadas, creando un exceso de hierro que puede caer hacía la estrella.
Los científicos esperan hacer más observaciones de la estrella en el futuro, para ver si la cantidad de hierro que la rodea ha cambiado, una medida que podría ayudar a los investigadores a determinar el tamaño de la fuente del hierro. Por ejemplo, si aparece la misma cantidad de hierro en uno o dos años, puede indicar que proviene de una fuente relativamente masiva.
"Actualmente se necesita mucho esfuerzo para aprender sobre exoplanetas y cómo se forman, por lo que obviamente es muy importante ver cómo los planetas jóvenes podrían destruirse en interacciones con sus estrellas anfitrionas y otros planetas jóvenes, y qué factores determinan si sobreviven", dice Guenther. . Guenther es el autor principal de un documento que detalla los resultados del grupo, que aparece hoy en el Astronomical Journal, enlace en línea. El Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsonian de Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia y las operaciones de vuelo de Chandra.
Otros materiales sobre los hallazgos están disponibles en:
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Contactos de medios:
Megan Watzke
Centro de rayos X Chandra, Cambridge, Massachusetts.
617-496-7998
