Observan por primera vez restos planetarios en una enana blanca

Un equipo de astrónomos de Reino Unido han observado por primera vez restos planetarios chocando contra la superficie de la enana blanca a la que orbitaban. Los detalles se publican en la revista Nature.

Esta es la primera vez que se mide de manera directa la acumulación de material rocoso en una enana blanca y la confirmación de varias décadas de evidencias indirectas halladas en más de mil estrellas hasta el momento.

Por primera vez se ha medido en una enana blanca de forma directa la acumulación de material rocoso procedente de viejos sistemas planetarios.

La mayoría de las estrellas —incluidas las que son como nuestro Sol—, se convierten, al final de su vida, en una enana blanca. En nuestra galaxia se han descubierto más de 300.000, y se cree que muchas acumulan los desechos de los planetas y otros objetos que una vez las orbitaron.

Se calcula que entre el 25 % y el 50 % de estas estrellas tienen elementos pesados como el hierro, el calcio o el magnesio que contaminan sus atmósferas.

Una señal en rayos X

Durante varias décadas, los astrónomos han usado la espectroscopia en longitudes de onda ópticas y ultravioleta para medir la abundancia de los elementos que hay en la superficie de la estrella, y calcular la composición del objeto del que proceden.

Sin embargo, hasta ahora, los astrónomos nunca habían visto el material cuando era atraído hacia la estrella. “Por fin hemos visto material entrando realmente en la atmósfera de la estrella”, subraya Tim Cunningham, de la Universidad de Warwick.

Una enana blanca es una estrella que ha quemado todo su combustible y se ha desprendido de sus capas exteriores, lo que podría destruir o perturbar cualquier cuerpo que esté orbitándola durante el proceso.

Cuando el material de esos cuerpos es atraído por la estrella, choca con ella y forma un plasma, que está a una temperatura de entre 100.000 y 1.000.000 de grados Celsius, que queda en la superficie y que al enfriarse emite rayos X que se pueden detectar.

La primera evidencia directa

Para buscarlos, los astrónomos utilizaron el Observatorio de rayos X Chandra, que normalmente se emplea para detectar rayos X de agujeros negros y estrellas de neutrones, para analizar la cercana enana blanca G29–38.

Gracias a la resolución angular de Chandra pudieron aislar la estrella objetivo de otras fuentes de rayos X y observar, por primera vez, los rayos X de una enana blanca aislada.

El evento observado ocurrió miles de millones de años después de la formación del sistema planetario y confirma décadas de observaciones de material acumulado en enanas blancas basado en la evidencia de la espectroscopia.

“Lo que es realmente emocionante de este resultado es que estamos trabajando en una longitud de onda diferente, los rayos X, y eso nos permite probar un tipo de física completamente diferente”, razona Cunningham.

“Esta detección proporciona la primera evidencia directa de que las enanas blancas actualmente acumulan los restos de viejos sistemas planetarios. Sondear la acreción de esta manera proporciona una nueva técnica mediante la cual podemos estudiar estos sistemas, ofreciendo un vistazo al destino probable de los miles de sistemas exoplanetarios conocidos, incluido nuestro propio sistema solar”, concluye el investigador.

Referencia:

Cunningham, Wheatley, et al. " A white dwarf accreting planetary material determined from X-ray observations". Nature, 2022.