Un planeta sospechoso de segunda generación resuelve el caso sin resolver del Hubble
Durante más de un cuarto de siglo, las señales químicas no identificadas de una estrella enana blanca permanecieron ocultas en el archivo del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA, hasta que la minuciosa investigación de un joven astrónomo reveló algo extraordinario: altas concentraciones del elemento niobio y otras abundancias químicas inusuales, lo que indica la posible existencia de un planeta de segunda generación orbitando la enana blanca. Si bien se han identificado algunos planetas orbitando enanas blancas, este es el primer candidato con las características de un planeta formado a partir de material relacionado con la muerte de una estrella, en lugar de su nacimiento. El descubrimiento propone una nueva y fascinante área de investigación futura y resalta el intrigante concepto de que las estrellas podrían tener una segunda etapa prolongada albergando nuevos planetas mucho después de que se agote el combustible de su vida útil inicial.
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| Este concepto artístico representa una posible explicación para la inusual abundancia de compuestos químicos que el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA detectó en el sistema HS 0209+0832: un planeta de segunda generación que orbita la estrella enana blanca. La enana blanca es el núcleo "muerto" de una estrella que consumió todo su combustible nuclear y perdió su envoltura exterior de gas y polvo al espacio. El planeta de segunda generación se formó a partir de ese gas y polvo desechado, razón por la cual su composición química es muy diferente a la de un planeta que se formó durante la formación de su estrella anfitriona. La enana blanca sigue caliente y bombardea al planeta con radiación, provocando que pierda su atmósfera hacia el espacio. Ese material atmosférico fluye de regreso hacia la enana blanca, formando un disco que luego cae sobre su superficie. Así fue como el Hubble detectó las características químicas del planeta al estudiar la estrella. [ Descripción de la imagen: Un planeta gaseoso en primer plano a la derecha, visto principalmente en silueta, orbita una pequeña estrella blanca en el fondo a la izquierda. La estrella está rodeada por un disco blanco brillante y delgado inclinado de abajo a la izquierda a arriba a la derecha. Una cola semitransparente de material se desprende del planeta hacia arriba a la derecha. Estrellas distantes salpican el fondo negro del espacio.] Crédito: NASA, ESA, L. Hustak (STScI) |
La minuciosa labor de investigación de los astrónomos ha resuelto un caso sin resolver en el archivo de datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA. En un nuevo estudio publicado en Nature Astronomy , los investigadores informan del descubrimiento de una sorprendente pista química que indica que la estrella enana blanca HS 0209+0832 podría albergar un planeta de segunda generación.
Una enana blanca es el núcleo remanente de una estrella de baja masa que ha consumido todo su combustible nuclear y ha perdido su envoltura exterior de gas y polvo en el espacio. Un planeta de segunda generación es un mundo que se forma alrededor del remanente estelar a partir de su material expulsado.
«En lugar de considerar la fase de enana blanca como una especie de epílogo a la historia de una estrella y sus planetas, esta investigación apunta a que los sistemas que conocemos son solo el primer capítulo de una historia potencialmente mucho más larga, con la aparición de nuevos personajes. Es una perspectiva realmente emocionante que vale la pena explorar», afirmó Jamie Williams, astrónomo y autor principal, candidato a doctorado en la Universidad de Warwick, en el Reino Unido.
La Tierra y los demás planetas de nuestro sistema solar son planetas de primera generación, que se forman a partir de material sobrante del nacimiento de una estrella.
“Lo que el Hubble nos está mostrando en este sistema de enana blanca es algo que no habíamos visto antes: una alta abundancia del elemento niobio, cuya huella me resultaba desconocida cuando la encontré por primera vez en los datos de archivo ”, dijo Williams.
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| Este espectro del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA muestra la abundancia inusual de ciertos elementos detectados en el sistema HS 0209+0832. Las caídas indican las zonas donde el niobio, el níquel y el calcio absorben luz, por lo que llegó menos luz en esa parte del espectro al Hubble. La razón por la que la luz estelar muestra elementos que los astrónomos atribuyen a un planeta tiene que ver con las interacciones entre la enana blanca y el planeta. La enana blanca aún está caliente y bombardea al planeta con radiación, lo que provoca que este pierda atmósfera hacia el espacio. Ese material atmosférico fluye de regreso hacia la enana blanca, formando un disco que luego cae sobre su superficie. [Descripción de la imagen: Gráfico lineal titulado HS 0209+0832, Características de la atmósfera de la enana blanca. Los datos espectrales del Telescopio Espacial Hubble se muestran en blanco, comparados con un modelo de mejor ajuste en rojo. El eje vertical y está etiquetado como Brillo, con más brillante en la parte superior y más tenue en la inferior. El eje horizontal x está etiquetado como Longitud de onda de la luz, angstroms. Un tercio del camino a lo largo del eje x está etiquetado como 1452. A la derecha del centro del gráfico está la etiqueta de angstrom 1453, y el borde derecho del gráfico está etiquetado como angstrom 1454. Tres caídas drásticas en el espectro están etiquetadas con nombres y abreviaturas de elementos: Niobio, Nb, Níquel, Ni, y Calcio, Ca. Los datos y el modelo de niobio del Hubble coinciden bien y aparecen a la derecha de la etiqueta de angstrom 1452. A la derecha, los datos de níquel del Hubble son mucho más tenues que los del modelo, apareciendo justo a la izquierda del centro del gráfico. Los datos de calcio del Hubble son un poco más tenues que los del modelo y aparecen a la derecha, aproximadamente a un sexto de la distancia desde el borde derecho del gráfico. Crédito: NASA, ESA, L. Hustak (STScI) |
Cuando el Hubble observó la estrella por primera vez en 1999, los datos contenían aproximadamente 100 características químicas que no pudieron identificarse. Williams revisó esos registros con una base de datos química actualizada y descubrió que el niobio coincidía con muchas de las características misteriosas.
Williams explicó que, si bien el niobio se encuentra en nuestro sistema solar y tiene múltiples usos en la Tierra, incluso en joyería y dispositivos de diagnóstico por imagen, la cantidad que el Hubble encontró en el sistema HS 0209+0832 apunta a que un planeta se está formando no a partir del nacimiento de una estrella, sino a partir del material expulsado cuando esta muere.
«El niobio y otros elementos más pesados que el hierro son astronómicamente especiales porque, a diferencia de muchos elementos comunes, no se forman en los núcleos estelares mediante fusión termonuclear», explicó Nicholas Stone, astrofísico teórico de la Universidad de Wisconsin-Madison y miembro del equipo de investigación. «En cambio, estos elementos pesados solo pueden sintetizarse en las condiciones excepcionales que se dan brevemente en el interior de las estrellas moribundas. La presencia de niobio es un indicador de esta fase final de la estrella y de la expulsión de su interior al espacio».
Una vez que la estrella expulsó este material químicamente enriquecido, el equipo plantea la hipótesis de que parte de él se unió para formar un planeta gigante gaseoso. El resto del material expulsado se dispersó hace mucho tiempo, pero el planeta permanece.
«Cuando Jamie me preguntó sobre el niobio en relación con este estudio, me quedé realmente atónito, ya que ese elemento no se había detectado en ninguna otra enana blanca analizada hasta la fecha. Una vez que nos dimos cuenta de su presencia, todo cobró sentido», declaró el astrónomo y coautor del estudio, Boris Gaensicke, también de la Universidad de Warwick.
El equipo de investigación confirmó las observaciones del Hubble con datos de la misión FUSE (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer) de la NASA, ya retirada, que también mostró fuertes indicios de niobio en el sistema HS 0209+0832. El satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA también observó la enana blanca durante cuatro meses, lo que le permitió detectar variaciones periódicas de brillo que indican que un planeta orbita a una distancia de aproximadamente 3,7 millones de millas (6 millones de kilómetros), mucho más cerca de lo que Mercurio orbita alrededor del Sol.
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| En este concepto artístico (sin escala), una estrella de menor masa como el Sol (1) envejece hasta convertirse en una estrella gigante roja (2) que finalmente expulsa su envoltura exterior de gas y polvo al espacio, formando un disco alrededor de la brillante ceniza de su núcleo restante, llamado enana blanca (3). Un planeta de segunda generación se forma en este disco, orbitando la enana blanca y perdiendo parte de su atmósfera sobre la superficie de la enana blanca (4). [Descripción de la imagen: Ilustración dividida en cuadrantes que muestra la evolución de un sistema estelar a lo largo del tiempo. El cuadrante superior izquierdo está etiquetado como 1. Estrella similar al Sol. Muestra una pequeña estrella amarilla brillante centrada entre otras estrellas tenues en el fondo del espacio. El cuadrante superior derecho está etiquetado como 2. Gigante roja. Muestra una estrella mucho más grande, de color naranja rojizo y con un brillo amarillo en su interior. El cuadrante inferior izquierdo está etiquetado como 3. Enana blanca con disco protoplanetario de segunda generación. Muestra una estrella blanca brillante, más pequeña que la estrella original similar al Sol, rodeada por un disco brillante, polvoriento y blanco azulado, que es más brillante cerca de la estrella. El cuadrante inferior derecho está etiquetado como 4. Acreción de un planeta de segunda generación. Muestra una estrella similar a la del cuadrante 3, pero el disco es más pequeño y de color más púrpura. Un planeta orbita a la izquierda de la estrella. El planeta es más grande que la estrella y tiene una tenue cola que se extiende hasta el disco que la rodea.] Crédito: NASA, ESA, L. Hustak (STScI) |
El equipo de investigación estima que el planeta candidato es un gigante gaseoso del tamaño aproximado de Júpiter que está perdiendo atmósfera rápidamente. Debido a que la estrella enana blanca es relativamente joven, aún está muy caliente y probablemente bombardea este planeta con energía que está despojando su material exterior. Esto podría resultar en que el planeta tenga una cola de material similar a la de un cometa que formaría un disco alrededor de la estrella enana blanca y volvería a caer sobre su superficie, lo que permitiría al Hubble detectar el niobio al estudiar la estrella. A pesar de esta pérdida de masa, Williams afirmó que es probable que el planeta no sea una anomalía transitoria en el radar cósmico.
“Si el planeta de segunda generación existe, creo que es probable que sobreviva. Con el tiempo, la enana blanca se enfriará y mantendrá una temperatura constante, y el planeta permanecerá en su zona habitable estable durante millones de años”, dijo Williams.
Williams añadió que aún queda mucho trabajo por hacer para comprender este tipo de sistemas: cómo se forman los planetas de segunda generación, cuán comunes o raros son y cómo evolucionan en órbita alrededor de una estrella "muerta". Utilizará el Hubble para explorar estas cuestiones durante los próximos años, con la esperanza de recopilar datos y estadísticas sustanciales sobre estos nuevos tipos de cuerpos celestes.
“Creo que esta investigación es un ejemplo importante de que el descubrimiento científico no es un camino lineal”, dijo Gaensicke. “A menudo se necesita ese momento mágico en el que las personas debaten sobre las grandes preguntas que les preocupan y se dan cuenta de que juntos pueden encontrar respuestas inesperadas”.
Más información
El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.
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Bethany Downer
Directora de Comunicación Científica de ESA/Hubble/Webb.
Correo electrónico: Bethany.Downer@esahubble.org
Sala de prensa y oficina de relaciones con los medios de comunicación de la ESA
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Christine Pulliam
Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial.
Correo electrónico: cpulliam@stsci.edu
Publicado en ESA/Hubble el 5 de octubre del 2026, enlace publicación.
