Por primera vez, los astrónomos han observado una estrella moribunda que se eleva y se traga uno de sus planetas, al igual que el Sol algún día consumirá la Tierra. Los investigadores detectaron el evento a unos 12.000 años luz de distancia en la constelación de Aquila mientras buscaban los fuegos artificiales asociados con las fusiones estelares. El cataclismo relativamente menor, que se encendió solo 1/1000 del brillo de una fusión de estrellas binarias, podría abrir un campo de estudio completamente nuevo, dicen los investigadores.
“Esto abre un camino a más descubrimientos”, dice Igor Andreoni, astrónomo de la Universidad de Maryland que no participó en las observaciones. “¿Cómo ocurre realmente el proceso de hundimiento?”
Los astrofísicos saben desde hace mucho tiempo que cuando una estrella similar al Sol se queda sin combustible, se convierte en una gigante roja, lo suficientemente grande como para engullir cualquier planeta en órbita cercana. El crecimiento ocurre cuando una estrella agota el combustible de hidrógeno en su núcleo y las reacciones de fusión que hacen que la estrella brille se esparcen hacia afuera en busca de más combustible, hinchando las capas exteriores de la estrella. Eso significa que el Sol eventualmente envolverá la Tierra y los otros planetas rocosos, aunque esto no sucederá hasta dentro de 5 mil millones de años.
Tal evento nunca se había visto, hasta ahora. En mayo de 2020, Kishalay De, astrónomo del Instituto de Tecnología de Massachusetts, y sus colegas estaban estudiando datos del Zwicky Transient Facility, un telescopio de sondeo óptico en el Observatorio Palomar en California. Estaban atentos al brillo característico de una fusión de dos estrellas, conocida como nova roja. En cambio, los investigadores encontraron algo mucho más misterioso.
Una estrella, más tarde denominada ZTF SLRN-2020, creció 100 veces más brillante en el transcurso de 10 días antes de desvanecerse lentamente. Sin estar seguros de qué se trataba, el equipo obtuvo el espectro de la estrella, un desglose de su brillo en diferentes longitudes de onda, de uno de los telescopios gigantes del Observatorio WM Keck en Hawái. La fusión de dos estrellas normalmente produce una gran cantidad de hidrógeno y helio supercalientes, lo que deja líneas de emisión brillantes en el espectro. Pero estos faltaban. En cambio, los investigadores vieron emisiones de gases moleculares mucho más fríos, no el tipo de cosas que esperarían de la fusión de estrellas.
ZTF SLRN-2020 siguió siendo un rompecabezas hasta un año después, cuando el equipo analizó su espectro en longitudes de onda infrarrojas con el telescopio Hale de Palomar y descubrió que todavía era asombrosamente brillante. Mirando hacia atrás en los archivos, vieron que comenzó a brillar en el infrarrojo unos 7 meses antes del repentino destello óptico que habían descubierto originalmente. Lentamente, una imagen comenzó a surgir.
A medida que la estrella se hinchaba, un objeto compañero comenzó a frotarse contra sus capas exteriores, calentándolas y haciendo que brillaran en el infrarrojo. La fricción también habría degradado la órbita del compañero hasta que se desplomó en la estrella. Esa inmersión inyectaría una gran cantidad de energía gravitatoria en la estrella, inflándola de modo que estallara brillantemente en longitudes de onda ópticas. A medida que se enfriaba y se encogía de nuevo durante los meses siguientes, de modo que el destello óptico se desvanecía, algo de material estelar quedó atrás como un velo de polvo brillante, lo que explica el brillo infrarrojo de larga duración.
Aunque la evolución y los espectros del evento se parecían a una fusión de estrellas binarias, su oscuridad apuntaba a una fusión de estrellas y planetas. La estrella fusionado con algo 1/1000 de la masa de una estrellalos investigadores informan hoy en Naturaleza. Eso lo convertiría en un planeta aproximadamente del tamaño de Júpiter.
“La evidencia que presentan es bastante sorprendente”, dice Andreoni. “Esto muestra el poder de tener múltiples telescopios observando el cielo una y otra vez”. Suvi Gezari, astrónomo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, dice que las observaciones extienden el fenómeno de las novas rojas a luminosidades mucho más bajas y al régimen de engullimientos planetarios. “Los descubrimientos futuros podrían darnos una imagen vívida del destino de los sistemas solares como el nuestro”, dice ella.
De dice que se sintió honrado cuando pensó en ese aspecto del descubrimiento, que muestra «cuán pequeños somos en el gran esquema de las cosas». Ahora que los astrónomos saben qué buscar, De espera que los investigadores encuentren muchas más estrellas devoradoras de planetas, especialmente con los nuevos y más potentes telescopios de sondeo que se están poniendo en marcha. “Deben ser comunes”, dice. “Haremos esto todo el tiempo”.
