Capturen el moment en què un sol s'empassa un planeta: això és el que li passarà a la Terra

Astrònoms han observat per primera vegada com una estrella s'empassa un planeta , un destí que patirà la Terra d'aquí a 5.000 milions d'anys , segons una investigació publicada a la revista 'Nature'.

Quan una estrella es queda sense combustible s'infla fins a assolir un milió de vegades la seva mida original, engolint qualsevol matèria, planetes inclòs, que troba al seu pas. Els científics han observat indicis d'estrelles just abans, i poc després, de l'acte de consumir planetes sencers, però mai n'havien captat una a l'acte fins ara.

A l'estudi, científics de l' Institut Tecnològic de Massachusetts (MIT) , la Universitat de Harvard, Caltech i altres centres dels Estats Units informen que han observat per primera vegada una estrella empassant-se un planeta.

La desaparició planetària sembla haver tingut lloc a la nostra pròpia galàxia, a uns 12.000 anys llum de distància , prop de la constel·lació d'Aquila. Allí, els astrònoms van observar un esclat d'una estrella que es va fer més de 100 vegades més brillant en només 10 dies, abans d'esvair-se ràpidament.

Curiosament, a aquest centelleig de llum blanca li va seguir un senyal més fred i durador. Els científics van deduir que aquesta combinació només es podia deure a un esdeveniment: una estrella que engolira un planeta proper.

"Estàvem veient la fase final de l'engoliment", afirma en un comunicat l'autor principal, Kishalay De, investigador postdoctoral de l'Institut Kavli d'Astrofísica i Recerca Espacial del MIT.

Els científics estimen que probablement el planeta que va desaparèixer era un món calent de la mida de Júpiter que es va acostar en espiral, va ser arrossegat per l'atmosfera de l'estrella moribunda i, finalment, pel nucli.

La Terra correrà la mateixa sort, encara que no fins d'aquí a 5.000 milions d'anys, quan s'espera que el Sol es consumeixi i cremi els planetes interiors del Sistema Solar.

"Estem veient el futur de la Terra --afirma De--. Si alguna altra civilització ens estigués observant des de 10.000 anys llum de distància mentre el sol engoleix la Terra, veurien com el sol brilla de sobte en expulsar una mica de material, després forma pols al seu voltant, abans de tornar a ser allò que era".

L'equip va descobrir l'esclat el maig del 2020. No obstant, els astrònoms van trigar un altre any a trobar una explicació del que podia ser.

El senyal inicial va aparèixer en una recerca de dades preses pel Zwicky Transient Facility (ZTF) , que funciona a l'Observatori Palomar de Caltech, a Califòrnia. El ZTF és un observatori que rastreja el cel a la recerca d'estrelles que canvien ràpidament de brillantor, el patró del qual podria indicar la presència de supernoves, esclats de raigs gamma i altres fenòmens estel·lars.

De cercava a les dades del ZTF indicis d'erupcions en estrelles binàries, sistemes en què dues estrelles orbiten una al voltant de l'altra, una de les quals extreu massa de l'altra cada cert temps i, com a resultat, s'il·lumina breument.

"Una nit, vaig observar una estrella que es va il·luminar per un factor de 100 en una setmana, del no-res --recorda De--. No s'assemblava a cap esclat estel·lar que hagués vist a la meva vida".

Amb l'esperança de determinar la font amb més dades, De es va fixar en les observacions de la mateixa estrella realitzades per l'Observatori Keck de Hawaii. Els telescopis Keck realitzen mesuraments espectroscòpics de la llum estel·lar, que els científics poden utilitzar per destriar la composició química d'una estrella.

Però el que va descobrir De el va deixar encara més perplex. Mentre que la majoria de les estrelles binàries desprenen material estel·lar, com hidrogen i heli, a mesura que una estrella erosiona l'altra, la nova font no en desprenia res. Al seu lloc, el que De vio van ser signes de "molècules peculiars" que només poden existir a temperatures molt fredes.

"Aquestes molècules només s'observen en estrelles molt fredes --indica De--. I quan una estrella s'il·lumina, normalment s'escalfa més. Per tant, les baixes temperatures i la brillantor de les estrelles no van de la mà".

Aleshores va quedar clar que el senyal no era d'una binària estel·lar. De decidir esperar que sorgissin més respostes. Aproximadament un any després del seu descobriment inicial, ell i els seus col·legues van analitzar observacions de la mateixa estrella, aquesta vegada preses amb una cambra infraroja de l'Observatori Palomar. Dins la banda infraroja, els astrònoms poden veure senyals de material més fred, en contrast amb les emissions òptiques de color blanc-calent que sorgeixen de les binàries i altres esdeveniments estel·lars extrems.

"Aquestes dades infraroges em van fer caure de la cadira --recorda De--. La font era increïblement brillant a l'infraroig proper".

Pel que sembla, després de la llampada calenta inicial, l'estrella va continuar llançant energia més freda durant l'any següent. Aquest material gèlid era probablement gas de l'estrella que va sortir disparat a l'espai i es va condensar en pols, prou fred per ser detectat en longituds d'ona infraroges. Aquestes dades suggereixen que l'estrella podria estar fusionant-se amb una altra en lloc de brillar com a resultat de l'explosió d'una supernova.

Però quan l'equip va analitzar més a fons les dades i les va combinar amb els mesuraments fets pel telescopi espacial d'infrarojos de la NASA, NEOWISE, va arribar a una conclusió molt més interessant. A partir de les dades recopilades, van calcular la quantitat total d'energia alliberada per l'estrella des del seu esclat inicial i van descobrir que era sorprenentment petita: aproximadament 1/1.000 de la magnitud de qualsevol fusió estel·lar observada al passat.

"Això significa que el que es va fusionar amb l'estrella ha de ser 1.000 vegades més petit que qualsevol altra estrella que hàgim vist --apunta De--. I és una feliç coincidència que la massa de Júpiter sigui aproximadament 1/1.000 la massa del Sol. Va ser llavors quan ens vam adonar: Això era un planeta, xocant contra la seva estrella".

Amb les peces al seu lloc, els científics van poder finalment explicar l'esclat inicial. El centelleig brillant i calent va ser probablement el moment final d'un planeta de la mida de Júpiter arrossegat per l'atmosfera d'una estrella moribunda. A mesura que el planeta queia al nucli de l'estrella, les capes exteriors d'aquesta es desprenien i s'assentaven en forma de pols freda durant l'any següent.

"Durant dècades hem pogut veure l'abans i el després --apunta De--. Abans, quan els planetes encara orbiten molt a prop de la seva estrella, i després, quan un planeta ja ha estat engolit i l'estrella és gegant. El que ens faltava era captar l'estrella a l'acte, quan un planeta pateix aquest destí en temps real. Això és el que fa que aquest descobriment sigui realment emocionant”.