Un planeta sobrevive a la conversión de su estrella en gigante roja
Halla, ubicado en la Osa Menor, ha logrado sobrevivir a la conversión en gigante roja de su estrella, Baekdu, de tamaño original similar al Sol.
Un planeta denominado Halla, ubicado en la constelación de la Osa Menor, ha logrado sobrevivir a la conversión en gigante roja de su estrella, Baekdu, de tamaño original similar a nuestro sol.
Cuando las estrellas, similares al sol, han llegado al final de su vida, se inflan y se convierten en estrellas gigantes rojas. El sol, por ejemplo, tendría entonces un diámetro cientos de veces mayor que el actual.
A una distancia demasiado cercana, Halla orbita alrededor de la estrella gigante roja Baekdu. Cuando Baekdu se infló en su fase de expansión anterior, debería haberse "tragado" a un compañero tan cercano. No se conocen otros planetas que orbiten de manera similar cerca de una estrella gigante roja.
Un equipo internacional de 42 investigadores dirigido por la Universidad de Hawái examinó la pareja inusual y presenta una explicación de su existencia en la revista Nature. Un investigador del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Göttingen contribuyó a las simulaciones por computadora que condujeron a esta explicación. Lo más probable es que Baekdu nació como parte de un sistema binario y, por lo tanto, nunca se expandió al tamaño que se esperaría para una sola estrella que alcanzara la misma etapa evolutiva. Como resultado, es posible que Halla nunca haya estado en peligro.
Tras su descubrimiento hace ocho años por un equipo de investigación de Corea del Sur, el exoplaneta Halla no se consideró extraordinario. Además, las mediciones en el Observatorio Astronómico Óptico de Bohyunsan en ese momento no pudieron identificar con firmeza el estado evolutivo de la estrella. Sin conocer la etapa de gigante roja de la estrella anfitriona, la órbita cercana de Halla no sorprendió.
No fue hasta que el telescopio espacial TESS (Transiting Survey Satellite) de la NASA echó un vistazo más de cerca entre 2019 y 2022 que fue posible determinar otras propiedades de la estrella y su compañera. TESS registra rutinariamente datos de observación, como variaciones de brillo características causadas por oscilaciones estelares de miles de estrellas. Con la ayuda de métodos de astrosismología, los científicos pueden inferir la edad, la masa y el estado evolutivo de las estrellas. Además, el Observatorio W. M. Keck y el Telescopio Canadá-Francia-Hawai en el volcán hawaiano Mauna Kea también inspeccionaron de cerca Baekdu y Halla.
Los análisis de estos datos demuestran que Baekdu y Halla son algo extraño. Baekdu es uno de los objetos más débiles en la constelación de Ursa Minor y, a diferencia de su "vecina" Polaris, no se puede ver a simple vista. Resulta ser aproximadamente 1,5 veces más pesado que el Sol y debe haber alcanzado la etapa de gigante roja. Cuando las estrellas de masa similar al Sol llegan al final de su vida, tiene lugar una transformación espectacular. La fusión de átomos de hidrógeno en su núcleo se detiene y la estrella colapsa. La tremenda presión y el calor así generados en el núcleo hacen que comience la fusión del helio.
La estrella, ahora llamada gigante roja, se infla hasta cien veces su tamaño original antes de volver a encogerse un poco. En el caso de Baekdu, los datos describen una estrella que alcanzó un radio de poco más de cien millones de kilómetros. Su compañero planetario Halla es aproximadamente una vez y media más pesado que Júpiter y orbita su estrella en una órbita casi circular a una distancia de unos 75 millones de kilómetros; esto parece completamente imposible.
"Naturalmente, queríamos entender cómo surgió este extraño sistema planetario", dijo en un comunicado Chen Jiang, del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, quien participó en el estudio. ¿Cómo podría sobrevivir el planeta tan cerca de una gigante roja? Con la ayuda de extensas simulaciones por computadora, los investigadores sopesaron varias posibilidades. Al final resultó que, la explicación más probable es un giro de los acontecimientos que nunca puso a Halla en peligro directo de ser devorada por su estrella anfitriona.
"Creemos que Baekdu fue una vez una estrella binaria", dijo Jiang. "Cuando un compañero de una estrella binaria se expande hacia el final de su vida, ambas estrellas pueden fusionarse. Esto detiene una mayor expansión", agrega. En este caso, es posible que la gigante roja no se haya inflado hasta la órbita de su planeta. Para probar esta hipótesis, el equipo simuló este escenario en la computadora. Los científicos modelaron no solo la fusión estelar en sí, sino también cómo este proceso afectaría a los planetas en órbita. Sus cálculos muestran que la estrella recién formada Baekdu se habría expandido a un tamaño mucho más pequeño y, a su vez, Halla no se habría visto afectada por la transformación de su estrella; continuaría orbitando sin cambios.
También es concebible que Halla no fuera testigo de la fusión de la estrella doble, sino que se formó después de este proceso. Cuando dos estrellas se fusionan, se pueden formar discos giratorios de polvo alrededor de la nueva estrella. Al igual que en el Sistema Solar primitivo, este polvo puede agruparse gradualmente para formar planetas.
