Webb ayuda a desentrañar la historia de un planeta engullido Copiar al portapapeles

A 12 mil años luz de la Tierra se ubica ZTF SLRN-2020. Ahí se observa una historia que comenzó a investigarse en 2023: una estrella engullía a uno de sus planetas.

En un primer acercamiento se creyó que una estrella similar al Sol comenzaba su proceso de envejecimiento y en algunos cientos de miles de años se convertiría en una gigante roja. Gracias a las observaciones del Telescopio Espacial Webb se reconoció que pasaba algo diferente.

Una estrella que devora a un planeta por diferentes motivos

Las observaciones comenzaron en el Observatorio Palomar del Caltech, ubicado en San Diego, California. En ese momento se recurrió a la Instalación de Tránsito Zwicky. Desde ahí se reconoció como un flash de luz óptica.

Con datos del Estudio Infrarrojo Explorador de Objetos Cercanos a la Tierra de Campo-amplio (NEOWISE) se reconoció que había brillado en infrarrojo un año antes y después fue cubierto por polvo. La hipótesis original consideraba que la estrella comenzó a crecer hasta que engulló al planeta. En este caso, la estrella seguiría expandiéndose hasta agotar su combustible de hidrógeno.

Para confirmar esta hipótesis se recurrió a dos instrumentos del Telescopio Espacial James Webb. El Instrumento de Infrarrojo-Medio (MIRI) fue uno de ellos. El otro fue el Espectrógrafo de Infrarrojo-Cercano (NIRSpec). Los resultados se publicaron en la revista científica The Astrophysical Journal.

Gracias a la sensibilidad infrarroja pudieron observar detrás del polvo. Los investigadores encontraron algo diferente a lo que esperaban. Si la estrella de este sistema se estaba convirtiendo en una gigante roja, su brillo debía ser mayor. Esto indicaba que no se hinchó hasta engullir al planeta.

Originalmente el planeta debió ser similar en tamaño a Júpiter. Su órbita era muy cercana a su estrella anfitriona, más que la de Mercurio alrededor del Sol. Después de millones de años, esa cercanía provocó el final del planeta.

“El planeta finalmente comenzó a rozar la atmósfera de la estrella. Entonces fue un proceso incontrolado de caer más rápido desde ese momento”, describe en un comunicado Morgan MacLeod, uno de los participantes en la investigación.

“El planeta, al caer, comenzó algo parecido a untarse alrededor de la estrella”, agrega MacLeod, quien trabaja para el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Al final del acercamiento, el planeta expulsó gas fuera de las capas exteriores de la estrella. Cuando este gas se expandió y enfrió los elementos pesados se condensaron formando polvo frío durante el siguiente año.

Una vez que los investigadores consideraron que podría existir una nube de polvo frío alrededor de la estrella recurrieron a NIRSpec. Con este instrumento encontraron un disco circumestelar de gas cerca de ahí. Posteriormente se reconocieron moléculas en el disco de acreción, entre ellas monóxido de carbono.

Colette Salyk del Colegio Vassar en Poughkeepsie, Nueva York, quien participó en el estudio, explica que no tenía expectativas sobre lo que mostraría el Webb. Menciona que aunque se apuntó a la región de formación planetaria no esperaban ver planetas en formación después de una engullida planetaria.

“Este es verdaderamente el precipicio del estudio de estos eventos. Este es el único que hemos observado en acción, y esta es la mejor detección de las secuelas después de que las cosas se hayan estabilizado”, comenta Ryan Lau. Él aparece como primer firmante del estudio y trabaja para el Laboratorio Nacional Óptico-Infrarrojo de Investigación Astronómica de la Fundación Nacional de Ciencia (NOIRLab), en Tucson, Arizona.

Lau señala que los datos de alta resolución obtenidos con el infrarrojo están haciendo aportes importantes a nuestra comprensión del final de los sistemas planetarios. Incluso podríamos aprender mucho sobre lo que podría pasar con el nuestro en el futuro.