Una estrella enana blanca extrayendo escombros de objetos destrozados en un sistema planetario. (NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI))Los astrónomos han encontrado muchas estrellas enanas blancas rodeadas de discos de escombros. Esos discos son restos de planetas destruidos por la estrella a medida que evolucionaba. Pero han encontrado un planeta intacto con la masa de Júpiter orbitando una enana blanca.
¿Hay más planetas enanas blancas? ¿Pueden existir planetas terrestres similares a la Tierra alrededor de enanas blancas?
Una enana blanca (WD) es el remanente estelar de una estrella de secuencia principal que alguna vez fue mucho más grande como nuestro Sol. Cuando una estrella del mismo rango de masa que nuestro Sol abandona la secuencia principal , se hincha y se convierte en una gigante roja.
A medida que la gigante roja envejece y se queda sin combustible nuclear, se desprende de sus capas externas como una nebulosa planetaria , un velo brillante de gas ionizado en expansión que todo el mundo ha visto en las imágenes del Hubble. Después de unos 10.000 años, la nebulosa planetaria se disipa y todo lo que queda es una enana blanca, sola en el centro de toda esa gloria que desaparece.
Las enanas blancas son extremadamente densas y masivas, pero tan grandes como la Tierra. Han dejado atrás su vida de fusión y solo emiten calor residual. Pero aun así, el calor es calor, y las enanas blancas pueden tener zonas habitables, aunque estén muy cerca.
Los astrónomos están bastante seguros de que la mayoría de las estrellas tienen planetas. Pero esos planetas están en peligro cuando orbitan alrededor de una estrella que deja atrás la secuencia principal y se convierte en una gigante roja. Eso puede causar estragos en los planetas, consumiendo algunos de ellos y destrozando otros por la perturbación de las mareas. Algunas enanas blancas están rodeadas de discos de escombros, y sólo pueden ser los restos de los planetas de la estrella, destrozados por la estrella durante su etapa de enana roja.
Pero en 2020, los investigadores anunciaron el descubrimiento de un planeta intacto entre el disco de escombros en la zona habitable alrededor de la enana blanca WD1054-226.
Si hay uno, es casi seguro que habrá otros en alguna parte. ¿Por qué no los hemos encontrado? ¿Y el hecho de que el primero que hemos encontrado sea un planeta con la masa de Júpiter significa que la población de exoplanetas WD está dominada por ellos?
Un nuevo artículo examina la cuestión de los exoplanetas alrededor de enanas blancas y pregunta por qué los planetas enanas blancas rocosas parecen ser raros. El artículo es » La naturaleza gigante de WD 1856 b implica que los planetas rocosos en tránsito son raros alrededor de enanas blancas «. El artículo ha sido aceptado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y el autor es David Kipping, profesor asistente en el Departamento de Astronomía. en la Universidad de Columbia en Nueva York.
Las enanas blancas son longevas y estables. Entonces, aunque sus zonas habitables son mucho más pequeñas que la zona alrededor de una estrella como nuestro Sol, todavía existen. En teoría, los planetas en esas zonas habitables podrían albergar vida.
El único planeta intacto alrededor de una enana blanca que conocemos con certeza fue detectado por la nave espacial TESS de la NASA, y es enorme: 13,8 masas de Júpiter .
«Dada la relativa escasez de planetas gigantes en comparación con los terrestres indicada tanto por la demografía de los exoplanetas como por las simulaciones teóricas (una distribución de radio «pesada en el fondo»), esto quizás sea algo sorprendente», explica Kipping.
Esta afirmación puede parecer sorprendente para los lectores. Un vistazo rápido al Catálogo de Exoplanetas de la NASA muestra 5.535 exoplanetas confirmados. 1.898 de ellos son similares a Neptuno y 1.756 de ellos son gigantes gaseosos. Sólo 1.675 de ellas son SuperTierras, y apenas 199 son terrestres.
La afirmación de Kipping de que la distribución de exoplanetas es «pesada en el fondo», lo que significa que los planetas de radio pequeño son más abundantes que los de radio grande parece desconcertante desde este ángulo.
Pero nuestras cifras medidas no reflejan lo que realmente hay ahí fuera. Cada método de detección que utilizamos para encontrar exoplanetas tiene su propio sesgo de selección. En resumen: sólo sabemos lo que hemos encontrado. No sabemos qué hay realmente ahí fuera.
«… existe una visión emergente de que los planetas del tamaño de Júpiter representan la minoría de la población planetaria. Por lo tanto, el hecho de que el primer planeta en tránsito detectado alrededor de un WD fuera un planeta gigante es algo sorprendente», escribe Kipping.
WD 1856 b puede ser el único planeta enana blanca confirmado, pero hay otros candidatos, y la mayoría de ellos también son planetas con masa de Júpiter o superiores.
Para Kipping, las implicaciones de encontrar un gigante gaseoso masivo alrededor de una enana blanca son preocupantes. «La hipótesis implícita es que los planetas rocosos en tránsito por WD son raros», escribe Kipping.
Existe amplia evidencia de la existencia de pequeños planetas terrestres alrededor de enanas blancas. Pero la evidencia está en los discos de escombros rocosos de planetas terrestres destruidos. Esto indica que estos planetas están ahí fuera, pero la pregunta es: ¿hay alguno intacto en las zonas habitables? ¿La detección de WD 1856 b nos dice algo sobre la existencia de planetas terrestres WD?
Hay dos formas de conciliar la evidencia de planetas pequeños con la detección de WD 1856 b.
En primer lugar, no existe una razón absoluta por la que los pequeños planetas rocosos o los enormes planetas con masa de Júpiter+ deban dominar la población de exoplanetas WD. «Quizás la distribución cambia en algún radio, lo que representa el radio planetario más improbable, y luego vuelve a alcanzar su punto máximo», escribe Kipping. Podría haber un número infinito de distribuciones; simplemente no lo sabemos todavía.
La otra forma de conciliarlo es sencilla. «Una segunda posibilidad es que WD 1856 b sea simplemente una casualidad. Quizás realmente haya una distribución intensa en el fondo y, de hecho, era muy improbable que un exoplaneta del tamaño de WD 1856 b fuera el primero en ser revelado en tránsito». Este es el desafío de trabajar con un solo punto de datos.
Kipping calculó las probabilidades de que el primer planeta WD fuera un planeta masivo en un 0,37 por ciento. Esto es extremadamente raro, pero no necesariamente conduce a conclusiones confiables. «Esto es ciertamente interesante», escribe Kipping, «pero no abrumador: en la historia de la astronomía, eventos improbables pueden ocurrir y ocurrirán si se les da el tiempo suficiente».
Entonces, ¿dónde nos deja eso? Tenemos una detección de un solo planeta WD y es un gigante gaseoso masivo, pero tenemos múltiples discos de escombros rocosos alrededor de WD que deben haber venido de planetas terrestres. ¿Dónde deja eso la hipótesis de que los pequeños planetas rocosos alrededor de los WD son raros?
«Por estas razones, no consideramos que nuestra hipótesis esté establecida de ninguna manera con convicción», escribe Kipping.
Tal vez sea sólo una de esas cosas que, aunque interesantes, sólo pueden llevar a conclusiones inexactas. Como suele ocurrir, necesitamos más datos. «Ciertamente sería prematuro abortar los esfuerzos actuales y futuros para buscar planetas terrestres alrededor de los WD».
La ciencia de los exoplanetas enanas blancas está apenas en su infancia. Pero hay esperanza porque las WD son muy estables y duraderas. También lo son sus zonas habitables.
Las enanas blancas son únicas entre las estrellas porque su radio es el mismo que el de la Tierra. Son más pequeñas que otras estrellas y eso podría facilitar la detección de planetas del tamaño de la Tierra. También podría facilitar el estudio atmosférico, incluida la posible detección de biofirmas que pueden resultar más difíciles alrededor de estrellas mucho más grandes.
La hipótesis de Kipping de que los planetas terrestres son raros alrededor de los WD es fácilmente comprobable. Sin duda, una búsqueda enfocada comenzará a revelar la verdadera población de planetas alrededor de enanas blancas.
Si encontramos más mundos similares a la Tierra alrededor de enanas blancas, se abrirá otro camino para la habitabilidad y más potencial para que la vida persista en el Universo.
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