Descubierta una estrella devoradora de planetas, ?es la gastronom¨ªa c¨®smica el nuevo ¡®Master Chef¡¯?

Captar a un planeta en el acto de ser devorado por una estrella es una haza?a muy dif¨ªcil de lograr debido a la rapidez del proceso. Pero improbable no significa imposible; aqu¨ª estamos en este planeta para demostrarlo, a pesar del c¨²mulo de peque?as probabilidades que nos ha hecho viables miles de millones de a?os despu¨¦s del Big Bang.

En astrof¨ªsica hemos acostumbrado al p¨²blico 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 a?os durante los cuales sabemos se produce la evoluci¨®n de galaxias y las estrellas que las componen. Pero en los ¨²ltimos a?os, gracias al desarrollo de la tecnolog¨ªa 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 astronom¨ªa de dominio temporal y se encarga de la detecci¨®n de fen¨®menos variables en el cielo.

Los fen¨®menos variables no son f¨¢ciles de detectar, ya que son eventos espor¨¢dicos 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, d¨ªas o detectar posibles variaciones en meses. Los eventos astron¨®micos que intentamos capturar abarcan desde explosiones de supernova a estrellas que pulsan, novas, estrellas fulgurantes, n¨²cleos activos de galaxias, estallidos de rayos gamma o microlentes gravitacionales. Y el tipo de instrumentaci¨®n que se utiliza es sensible, por ejemplo, a detectar asteroides, cometas, tr¨¢nsitos de planetas y explosiones de todo tipo. No son pocos los observatorios dedicados a ver c¨®mo 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 c¨¢mara con un campo de visi¨®n extremadamente amplio, ya que el cielo es grande, colocada en un telescopio rob¨®tico en el Observatorio de Palomar, en San Diego (EE UU). El ZTF escanea todo el cielo del Norte cada dos d¨ªas y uno de esos d¨ªas detect¨® algo inusual en una de las fuentes del cielo: lo que ahora conocemos como ZFT SLRN-2020.

Ve¨ªamos el cielo como inmutable, al no evolucionar a escala humana, pero gracias a la tecnolog¨ªa y grandes bases de datos, aprendimos a mirar de manera diferente al universo

Podemos decir que ZFT SLRN-2020, seg¨²n el equipo que acaba de presentar los resultados de su estudio en la revista cient¨ªfica Nature, es una estrella comeplanetas. O, en lenguaje m¨¢s t¨¦cnico, un estallido o explosi¨®n que se ha producido en el rango ¨®ptico (en rango en el que ven nuestros ojos) y que viene acompa?ada de emisi¨®n en el infrarrojo (que puede captar, por ejemplo, James Webb) de larga duraci¨®n.

Pero vayamos al principio, a la fuente variable ZFT SLRN-2020 y a lo que podr¨ªa ser. Porque as¨ª es como funciona la ciencia que permite hacer hip¨®tesis y descartarlas. Tras la detecci¨®n, vinieron m¨¢s de tres a?os de investigaci¨®n para explorar c¨®mo cambia con el tiempo el estallido, incluyendo observaciones con otros telescopios sensibles a diferentes energ¨ªas y con diferente instrumentaci¨®n. El objetivo final es tratar de discernir entre todas las posibilidades que pueden generar una emisi¨®n con las caracter¨ªsticas de lo observado.

Hay que empezar por tratar de determinar a qu¨¦ distancia est¨¢ la fuente. Con ayuda de la distribuci¨®n en tres dimensiones de los mapas de polvo en la galaxia pueden colocarla a una distancia entre 2 y 7 kilop¨¢rsecs (kpc, la unidad de longitud utilizada en astronom¨ªa para grandes distancias). Como referencia, el Sol est¨¢ a 8 kpc del centro gal¨¢ctico; es decir, que esa primera estimaci¨®n no ayuda mucho. Es como decir que podr¨ªa estar en cualquier lugar entre nosotros y el centro gal¨¢ctico. Refinando el an¨¢lisis, colocan la fuente a 4 kpc, que son unos 12.000 a?os luz de nosotros, y a partir de ah¨ª ya pueden empezar a hacer ciencia. Por ejemplo, calcular la cantidad de polvo que se ha producido en la explosi¨®n, que equivale aproximadamente a una tercera parte de la masa de la Tierra.

Y a partir de ah¨ª, comienza la investigaci¨®n 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 emisi¨®n en rayos X asociada a este tipo de fen¨®menos. Tampoco puede ser una enana blanca con una estrella compa?era cercana porque el estallido en el rango de luz visible dura mucho y tiene un m¨¢ximo de intensidad muy d¨¦bil.

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

Han explorado la posibilidad de que se trate de una nova cl¨¢sica o de un estallido termonuclear. Pero en estos eventos se produce gas muy caliente que tiene adem¨¢s baja densidad y nos permite ver l¨ªneas en el espectro de iones y ¨¢tomos, las que conocemos como l¨ªneas prohibidas. Y la sorpresa es que tampoco aparecen esas l¨ªneas. Como no tiene l¨ªneas de emisi¨®n calientes, se puede descartar adem¨¢s que la emisi¨®n est¨¦ asociada a los estallidos que se producen en las estrellas j¨®venes. Est¨¢ lejos del plano gal¨¢ctico, que es donde se concentra la formaci¨®n de estrellas, lo que ayuda tambi¨¦n a descartar esta hip¨®tesis.

La posibilidad que queda son las novas rojas, que son explosiones estelares causadas por la fusi¨®n 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 fen¨®menos tienen caracter¨ªsticas 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 m¨¢s 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 tama?o al agotar su combustible nuclear puedan hacer desaparecer a los planetas que tienen m¨¢s cerca. Creemos hace tiempo que los planetas m¨¢s grandes ¡ªal menos 10 veces m¨¢s masivos que J¨²piter¡ª, 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 a?os. Los mundos m¨¢s peque?os tambi¨¦n pueden causar efectos observables, como un breve parpadeo estelar. Pero una vez engullidos, no deber¨ªan 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 qu¨ªmica 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 ingesti¨®n planetaria es una posible indigesti¨®n. La estrella reacciona y eso es precisamente lo que nos ha ofrecido ZFT SLRN-2020, un peque?o reg¨¹eldo.

Que aproveche.

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n 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 cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre ¡°vac¨ªo c¨®smico¡± hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de un ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La secci¨®n la integran Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez, investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa, y Eva Villaver, profesora de investigaci¨®n en el Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias.

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