Cuando una estrella se acerca a su muerte por falta de combustible, empieza a aumentar súbitamente su volumen. Lo hace en un proceso en el que puede engullir prácticamente cualquier cosa a su alrededor. Por ejemplo, cuando nuestro Sol llegue a su declive, se llevará con él a los planetas más internos del Sistema Solar, incluyendo a la Tierra. Esto es algo que se ha estudiado durante mucho tiempo. Sin embargo, hasta ahora nadie había logrado captar el momento exacto en el que una estrella engulle a un planeta cercano.
Se ha observado el momento antes y después, pero no justo cuando un astro se traga al otro. Por eso, el hallazgo que acaba de publicar en Nature un equipo de astrónomos del MIT y otros centros de investigación resulta especialmente interesante.
Y es que, por primera vez en la historia, han captado in fraganti a una estrella mientras se tragaba un planeta. Ha hecho falta más de un año y la observación con diferentes instrumentos para poder afirmarlo con bastante seguridad. Pero, sin duda, la espera ha valido la pena, pues estos científicos han hecho historia.
Las fases de una estrella
Una estrella nace cuando la acumulación de polvo y gas rico en helio e hidrógeno de una nebulosa se condensa y colapsa. En esta fase estamos ante una protoestrella, que poco a poco se va calentando, hasta alcanzar una temperatura adecuada para llevar a cabo la fusión nuclear, usando el hidrógeno como combustible. Esa fusión nuclear puede provocar la expansión de la estrella. Sin embargo, esta es tan masiva que su propia gravedad compensa dicho efecto.
Pero esto no puede ocurrir eternamente. Llega un punto en el que el combustible empieza a gastarse, por lo que pierde masa y la gravedad no es suficiente para evitar que se expanda. Cada vez hay menos combustible y la estrella está más hinchada, llegando a un final que dependerá de su masa. Si es una estrella de tamaño medio, cuando no queda combustible, se separan sus capas más externas, quedando solo su núcleo, al que conocemos como enana blanca. En cambio, si es mucho más masiva, cuando se gasta su combustible da lugar a una explosión, conocida como supernova y, después, a una estrella de neutrones. Y, para terminar, si es una de las estrellas más masivas, también explota, pero genera un agujero negro.
La caza in fraganti de un planeta
Esta historia comienza en 2020, cuando Kishalay De, del MIT, estaba analizando datos tomados por la Instalación Transitoria Zwicky (ZTF), ejecutada en el Observatorio Palomar de Caltech en California. El objetivo de ZTF es rastrear el cielo en busca de estrellas que cambien rápidamente de brillo. Así, se pueden detectar, por ejemplo, las citadas supernovas, o, también, los estallidos de rayos gamma.
A pesar de estar familiarizado con estos cambios de brillo, una noche el astrónomo observó algo que no había visto jamás. Una estrella aumentó su brillo en un factor de 100 en solo una semana. Era algo totalmente inusual, por lo que pidió la colaboración de los telescopios del Observatorio Keck, de Hawái. Estos están dotados con espectrógrafos, que pueden ayudar a determinar la composición de una estrella. Así, esperaba confirmar que se tratase de una estrella binaria. Es decir, una pareja de estrellas, en las que una roba materia a otra, liberando una gran cantidad de energía. El problema es que, por lo general, estas estrellas emiten hidrógeno y helio. Pero no se encontró ninguno de estos gases. Básicamente, lo que observaron en Hawái era una serie de compuestos peculiares que solo se encuentran en estrellas frías. ¿Pero cómo puede ser?
Si la estrella estuviese excitándose como para brillar de ese modo, debería estar calentándose, no enfriándose. Fue necesario esperar un año para encontrar la pieza que faltaba en el rompecabezas.
De y otros científicos que se habían implicado con posterioridad decidieron recurrir a una cámara infrarroja, ubicada en el observatorio de Palomar. Pensaron que esto sería útil, ya que las mediciones en el infrarrojo permiten detectar señales de material mucho más frío.
Y, efectivamente, la fuente era muy brillante en el infrarrojo cercano. Esa estrella estaba muy fría. Podría tratarse de una estrella que estaba fusionándose con otra, en vez de ocasionar un estallido. Pero, para estar seguros, recurrieron al telescopio espacial infrarrojo de la NASA, NEOWISE. Este les permitió comprobar que la cantidad de energía liberada era 1/1000 veces la de cualquier fusión estelar. Eso indicaba que, de haberse producido una fusión, el segundo miembro de la pareja no era otra estrella, sino algo más pequeño. Dado que Júpiter tiene justamente una masa 1000 veces más pequeña que la del Sol, parecía cuadrar que se tratase de un planeta de este tamaño.
Por lo tanto, el destello no procedía de la estrella, sino del planeta sucumbiendo antes de ser engullido por la estrella moribunda. Esta, dado que estaba gastando su combustible, estaba cada vez más fría, de ahí los materiales detectados en Hawái.
Esta vez han conseguido observar la cacería en el momento exacto. Ni antes, ni después. Esto es básicamente lo que le ocurrirá a la Tierra con el Sol, pero aún faltan 5.000 millones de años, así que calma. De momento, solo queda celebrar este descubrimiento. Ha sido un rompecabezas complicado, pero colocar todas las piezas ha sido muy emocionante.