Descubierta una estrella devoradora de planetas, ¿es la gastronomía cósmica el nuevo ‘Master Chef’?

Captar a un planeta en el acto de ser devorado por una estrella es una hazaña muy difícil de lograr debido a la rapidez del proceso. Pero improbable no significa imposible; aquí estamos en este planeta para demostrarlo, a pesar del cúmulo de pequeñas probabilidades que nos ha hecho viables miles de millones de años después del Big Bang.

En astrofísica hemos acostumbrado al público en general a mirar al cielo como algo inmutable que no evoluciona a escala humana que contrasta con la escala temporal de los millones o miles de millones de años durante los cuales sabemos se produce la evolución de galaxias y las estrellas que las componen. Pero en los últimos años, gracias al desarrollo de la tecnología y de las grandes bases de datos, hemos aprendido a mirar de manera diferente al universo. A esta nueva manera de mirar la hemos bautizado como astronomía de dominio temporal y se encarga de la detección de fenómenos variables en el cielo.

Los fenómenos variables no son fáciles de detectar, ya que son eventos esporádicos que ocurren en un abrir y cerrar de ojos. Para realizar este tipo de ciencia necesitamos estudiar si cambian los objetos en el cielo en milisegundos, minutos, días o detectar posibles variaciones en meses. Los eventos astronómicos que intentamos capturar abarcan desde explosiones de supernova a estrellas que pulsan, novas, estrellas fulgurantes, núcleos activos de galaxias, estallidos de rayos gamma o microlentes gravitacionales. Y el tipo de instrumentación que se utiliza es sensible, por ejemplo, a detectar asteroides, cometas, tránsitos de planetas y explosiones de todo tipo. No son pocos los observatorios dedicados a ver cómo cambia el cielo en la luz visible, a la que son sensibles nuestros ojos, en escalas temporales cortas: por ejemplo, ASAS, WASP y super-WASP, OGLE o PanSTARRS.

Uno de estos observatorios de dominio temporal es el Zwicky Transient Facility (ZFT) que consiste en una cámara con un campo de visión extremadamente amplio, ya que el cielo es grande, colocada en un telescopio robótico en el Observatorio de Palomar, en San Diego (EE UU). El ZTF escanea todo el cielo del Norte cada dos días y uno de esos días detectó algo inusual en una de las fuentes del cielo: lo que ahora conocemos como ZFT SLRN-2020.

Veíamos el cielo como inmutable, al no evolucionar a escala humana, pero gracias a la tecnología y grandes bases de datos, aprendimos a mirar de manera diferente al universo

Podemos decir que ZFT SLRN-2020, según el equipo que acaba de presentar los resultados de su estudio en la revista científica Nature, es una estrella comeplanetas. O, en lenguaje más técnico, un estallido o explosión que se ha producido en el rango óptico (en rango en el que ven nuestros ojos) y que viene acompañada de emisión en el infrarrojo (que puede captar, por ejemplo, James Webb) de larga duración.

Pero vayamos al principio, a la fuente variable ZFT SLRN-2020 y a lo que podría ser. Porque así es como funciona la ciencia que permite hacer hipótesis y descartarlas. Tras la detección, vinieron más de tres años de investigación para explorar cómo cambia con el tiempo el estallido, incluyendo observaciones con otros telescopios sensibles a diferentes energías y con diferente instrumentación. El objetivo final es tratar de discernir entre todas las posibilidades que pueden generar una emisión con las características de lo observado.

Hay que empezar por tratar de determinar a qué distancia está la fuente. Con ayuda de la distribución en tres dimensiones de los mapas de polvo en la galaxia pueden colocarla a una distancia entre 2 y 7 kilopársecs (kpc, la unidad de longitud utilizada en astronomía para grandes distancias). Como referencia, el Sol está a 8 kpc del centro galáctico; es decir, que esa primera estimación no ayuda mucho. Es como decir que podría estar en cualquier lugar entre nosotros y el centro galáctico. Refinando el análisis, colocan la fuente a 4 kpc, que son unos 12.000 años luz de nosotros, y a partir de ahí ya pueden empezar a hacer ciencia. Por ejemplo, calcular la cantidad de polvo que se ha producido en la explosión, que equivale aproximadamente a una tercera parte de la masa de la Tierra.

Y a partir de ahí, comienza la investigación de lo que no puede ser ZFT SLRN-2020. No es un disco orbitando una estrella de neutrones o un agujero negro. Porque han buscado y no tiene la emisión en rayos X asociada a este tipo de fenómenos. Tampoco puede ser una enana blanca con una estrella compañera cercana porque el estallido en el rango de luz visible dura mucho y tiene un máximo de intensidad muy débil.

Que la estrella haya engullido a su planeta encaja las piezas: una gigante roja, que aumenta de tamaño al agotar su combustible nuclear, puede hacer desaparecer planetas cercanos

Han explorado la posibilidad de que se trate de una nova clásica o de un estallido termonuclear. Pero en estos eventos se produce gas muy caliente que tiene además baja densidad y nos permite ver líneas en el espectro de iones y átomos, las que conocemos como líneas prohibidas. Y la sorpresa es que tampoco aparecen esas líneas. Como no tiene líneas de emisión calientes, se puede descartar además que la emisión esté asociada a los estallidos que se producen en las estrellas jóvenes. Está lejos del plano galáctico, que es donde se concentra la formación de estrellas, lo que ayuda también a descartar esta hipótesis.

La posibilidad que queda son las novas rojas, que son explosiones estelares causadas por la fusión de dos estrellas y que son muy diferentes de las novas comunes, que son explosiones que ocurren en la superficie de las enanas blancas. Estos fenómenos tienen características similares a las detectadas en ZFT SLRN-2020, son rojas y presentan una curva de luz que se mantiene en el tiempo y que puede volver a incrementar su brillo en el infrarrojo. Pero las fusiones estelares son miles de veces más brillantes que lo observado en este acontecimiento violento.

Nos queda explorar algo que puede hacer encajar todas las piezas: que la estrella haya engullido a su planeta. De hecho, la estrella es una gigante roja y esperamos que cuando esas estrellas aumentan de tamaño al agotar su combustible nuclear puedan hacer desaparecer a los planetas que tienen más cerca. Creemos hace tiempo que los planetas más grandes —al menos 10 veces más masivos que Júpiter—, pueden causar el desprendimiento de las capas exteriores de su estrella en el proceso de ser atrapados, aumentando su brillo durante un periodo que oscila entre unas horas y unos miles de años. Los mundos más pequeños también pueden causar efectos observables, como un breve parpadeo estelar. Pero una vez engullidos, no deberían escapar de las garras de una estrella hambrienta. Y este parece ser el caso ZFT SLRN-2020.

La ocurrencia de estrellas que se comen planetas ya se ha inferido con anterioridad. A partir por ejemplo de la forma en que afecta a la química estelar o del modo inusual que puede acabar rotando la estrella, pero esta es la primera que muchas piezas del puzzle encajan a la vez. Una de las consecuencias que se esperan de una ingestión planetaria es una posible indigestión. La estrella reacciona y eso es precisamente lo que nos ha ofrecido ZFT SLRN-2020, un pequeño regüeldo.

Que aproveche.

Vacío Cósmico es una sección en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista científico sino también filosófico, social y económico. El nombre “vacío cósmico” hace referencia al hecho de que el universo es y está, en su mayor parte, vacío, con menos de un átomo por metro cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, hay quintillones de átomos por metro cúbico, lo que invita a una reflexión sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La sección la integran Pablo G. Pérez González, investigador del Centro de Astrobiología, y Eva Villaver, profesora de investigación en el Instituto de Astrofísica de Canarias.

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