Estrellas moribundas devoran sus planetas cercanos, revela un estudio

Un nuevo estudio realizado por astrónomos de University College London y la University of Warwick sugirió que las estrellas envejecidas podrían estar destruyendo los gigantes planetas que orbitan más cerca de ellas. Este fenómeno ocurre cuando las estrellas, como el Sol, agotan su combustible de hidrógeno, comenzando a enfriarse y expandirse, transformándose en gigantes rojas. Se estima que esta fase dramática para nuestro Sol ocurrirá en aproximadamente cinco mil millones de años.

La investigación, publicada en el Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, analizó casi medio millón de estrellas que habían ingresado recientemente a esta etapa de evolución conocida como "post-secuencia principal". Durante el estudio, el equipo identificó 130 planetas y candidatos a planetas que orbitan de cerca alrededor de estas estrellas envejecidas, incluyendo 33 nuevos candidatos que nunca habían sido detectados antes.

Los científicos encontraron que estos planetas eran mucho menos comunes alrededor de las estrellas que se habían expandido y enfriado lo suficiente como para calificar como gigantes rojas. Este patrón sugiere que muchos de estos planetas podrían haber sido destruidos.

El autor principal, Dr. Edward Bryant del Mullard Space Science Laboratory en UCL y la University of Warwick, explicó: "Esta es una fuerte evidencia de que a medida que las estrellas evolucionan fuera de su secuencia principal, pueden causar rápidamente que los planetas se deslicen hacia ellas y sean destruidos. Este ha sido un tema de debate y teoría durante algún tiempo, pero ahora podemos ver el impacto de esto directamente y medirlo a nivel de una gran población de estrellas".

El Dr. Bryant añadió que la destrucción ocurre a través de una poderosa lucha gravitacional conocida como interacción tidal. A medida que una estrella crece y se expande, estas fuerzas se intensifican. "Así como la Luna tira de los océanos de la Tierra para crear mareas, el planeta tira de la estrella", comentó. "Estas interacciones desaceleran al planeta y hacen que su órbita se reduzca, provocando que se deslice hacia adentro hasta que se rompe o cae en la estrella".

El coautor, Dr. Vincent Van Eylen, también del Mullard Space Science Laboratory, agregó una perspectiva importante: "En unos pocos miles de millones de años, nuestro propio Sol se ampliará y se convertirá en una gigante roja. Cuando esto suceda, ¿sobrevivirán los planetas del sistema solar? Estamos descubriendo que en algunos casos, los planetas no lo hacen. La Tierra es ciertamente más segura que los gigantes planetas en nuestro estudio, que están mucho más cerca de su estrella. Pero solo examinamos la primera parte de la fase post-secuencia principal, los primeros uno o dos millones de años de esta; las estrellas tienen mucha más evolución por delante".

Para llevar a cabo su investigación, el equipo utilizó datos del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA. Emplearon un algoritmo para identificar pequeños y repetidos descensos en la luz estelar causados por planetas que pasan frente a sus estrellas. Se centraron en gigantes planetas con órbitas cortas, es decir, que tardan no más de 12 días en rodear su estrella.

Comenzando con más de 15,000 señales posibles, los investigadores realizaron rigurosas verificaciones para eliminar falsos positivos, reduciendo finalmente la lista a 130 planetas confirmados o candidatos. De estos, 48 ya eran conocidos, 49 eran candidatos conocidos a la espera de confirmación y 33 eran descubrimientos completamente nuevos.

Los investigadores hallaron que las estrellas más avanzadas en su evolución eran significativamente menos propensas a albergar planetas gigantes cercanos. La tasa de ocurrencia general fue de solo 0.28%, con estrellas jóvenes en la fase post-secuencia principal mostrando una tasa más alta (0.35%) comparable a las estrellas de la secuencia principal. Las estrellas más evolucionadas, clasificadas como gigantes rojas, mostraron una caída abrupta a 0.11%. (Para este análisis, se excluyeron los 12 planetas más pequeños de los 130 identificados).

Utilizando datos de TESS, los astrónomos pueden estimar el tamaño de un planeta (radio). Para confirmar si estos objetos son verdaderos planetas o estrellas de baja masa o enanas marrones ("estrellas fallidas" que nunca encendieron la fusión nuclear), es necesario determinar su masa. Esto se realiza midiendo los pequeños cambios en el movimiento de la estrella anfitriona causados por la atracción gravitacional de un planeta. Estos "tambaleos estelares" permiten a los científicos inferir la masa del planeta.

El Dr. Bryant concluyó: "Una vez que tengamos las masas de estos planetas, eso nos ayudará a entender exactamente qué está causando que estos planetas se deslicen hacia adentro y sean destruidos". La investigación fue apoyada por el UK Science and Technology Facilities Council (STFC).