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¿Qué sucede con los planetas y los cometas cuando muere una estrella parecida al Sol? El Telescopio Espacial Spitzer nos sugiere algunas respuestas.

Cometa alrededor de G29-38. © NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)(cliquear en la imagen para un tamaño mayor)

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Esta concepción artística muestra un cometa que está siendo destrozado alrededor de una estrella muerta, o enana blanca, llamada G29-38. El Telescopio Espacial Spitzer de NASA observó una nube de polvo alrededor de esta enana blanca que puede haber sido generada por este tipo de destrucción cometaria. Los hallazgos sugieren que una gran cantidad de cometas sobrevivientes pueden todavía estar en órbita, en este hace tiempo muerto sistema solar.

La enana blanca G39-38 comenzó su vida como una estrella que tenía unas tres veces la masa de nuestro Sol. Su muerte recorrió varias etapas que también sufrirá nuestro Sol, dentro de unos miles de millones de años. Según la teoría, G29-38 se fue haciendo más y más luminosa al ir aumentando de edad, hasta que se hinchó formando un tipo de estrella agonizante denominado “gigante roja”.

Esta gigante roja era lo suficientemente grande como para envolver y evaporar cualquier planeta como la Tierra que estuviera en su camino. Más tarde, el gigantesco objeto liberó su atmósfera exterior, dejando detrás el encogido esqueleto de una estrella, denominado en esa etapa “enana blanca”. Si la estrella albergaba un sistema planetario, permanecerían todavía algunos planetas exteriores similares a Júpiter y Neptuno y un remoto anillo de helados cometas.

Las observaciones de Spitzer proporcionan una evidencia observacional de este puesto remoto de cometas sobrevivientes en órbita. Los astrónomos especulan con la idea de que un cometa de este tipo fue lanzado hacia las regiones interiores del sistema, muy posiblemente a causa de un planeta exterior. A medida que el cometa se acercó a la enana blanca, habría sido destrozado por las fuerzas de marea provocadas por la estrella. Finalmente, todo lo que habría quedado del cometa es un disco de polvo.

La ilustración muestra un cometa en el proceso de ser pulverizado. Parte de él existe todavía como una cadena de pequeñas acumulaciones, mientras que el resto ya se ha diseminado en forma de un disco de polvo. El cometa Shoemaker-Levy se desintegró en forma parecida cuando se hundió en Júpiter, en el año 1994.

Gráfica de datos, o espectro, de G29-38. © NASA/JPL-Caltech/M. Kuchner (GSFC)(cliquear en la imagen para un tamaño mayor)

Este espectro obtenido por Spitzer indica que la enana blanca G29-38 está rodeada por una nube de polvo. Los datos demuestran también que este polvo contiene algunos materiales del mismo tipo que los se encontraron en el cometa Hale-Bopp.

Los hallazgos cuentan el posible relato de la supervivencia de un sistema solar. Aunque el polvo detectado por Spitzer provenga probablemente de un cometa recientemente desaparecido, su presencia sugiere que todavía podría orbitar alrededor de la estrella muerta un distante anillo de cometas helados.

Los datos fueron obtenidos con el espectrómetro infrarrojo de Spitzer, un instrumento que descompone la luz y revela sus escondidos componentes. En este espectro, la luz proveniente de la enana blanca está a la izquierda, en las longitudes de onda visibles y ultravioletas. El espectro de la derecha, en longitudes de onda infrarrojas superiores a dos micrones, muestra una cantidad de luz mucho mayor que la que puede ser explicada únicamente por la enana blanca.

El salto que se observa alrededor de los 10 micrones ofrece una clave sobre la fuente de este exceso de luz infrarroja. Muestra la presencia de silicatos, que en nuestro sistema solar se encuentran en la Tierra, en las playas arenosas, y en los cometas y asteroides. Estos granos de silicato parecen ser muy pequeños, como los que se encuentran en los cometas, de modo que los astrónomos favorecen la teoría de un cometa que se haya desintegrado recientemente alrededor de la estrella muerta.

G29-38 se encuentra a una distancia de 14 parsecs (algo más de 45 años luz), en la dirección de la constelación de Pisces.

Spitzer descubre posible polvo cometario alrededor de una estrella muertaComunicado de Caltech
Spitzer ha detectado lo que podría ser polvo cometario desperdigado alrededor de la enana blanca G29-38, que murió hace aproximadamente unos 500 millones de años.

Los hallazgos sugieren que la estrella muerta, que muy posiblemente consumió sus planetas interiores, sigue siendo orbitada por un anillo de cometas supervivientes, y posiblemente por planetas exteriores. Esta es la primera evidencia observacional de que los cometas pueden sobrevivir a la muerte de su sol.

“Por décadas, los astrónomos han sabido que las estrellas nacen, tienen una vida más o menos extensa, y luego se consumen o estallan. Spitzer está ayudando a comprender la forma en que evolucionan los sistemas planetarios conjuntamente con sus estrellas madres”, dijo David Leisawitz, científico de programa de Spitzer.

Los científicos creen que las enanas blancas son los esqueletos encogidos de estrellas que fueron alguna vez similares a nuestro Sol. A medida que la estrella va envejeciendo a lo largo de miles de millones de años, se va haciendo más brillante y finalmente aumenta su tamaño para convertirse en gigante roja. Millones de años después, la gigante roja expulsa su atmósfera exterior, dejando detrás una enana blanca.

Si había planetas en sistemas de este tipo, las gigantes rojas habrían engullido al menos a los interiores. Solamente habrían sobrevivido los planetas exteriores y un puesto avanzado de cometas helados.

“El polvo observado por Spitzer alrededor de G29-38 fue generado probablemente en tiempos relativamente recientes, cuando uno de esos lejanos cometas haya sido lanzado hacia la región interior para ser desintegrado en polvo cósmico por las fuerzas de marea de la estrella”, dijo el astrónomo William Reach del Centro de Ciencia Spitzer en el Instituto de Tecnología de California, en Pasadena.

Telescopio Espacial Infrarrojo Spitzer.Crédito: NASA / JPLCaltech

Antes de los hallazgos de Spitzer, los astrónomos que estudiaron a G29-38 notaron una fuente inusual y desconocida de luz infrarroja. Spitzer, con su poderoso espectrómetro infrarrojo, pudo descomponer esta luz, revelando su composición molecular. Estos datos informaron a los astrónomos que la luz provenía del mismo tipo de materiales polvorientos que se encuentran en los cometas de nuestro sistema solar.

“Detectamos una gran cantidad de gránulos muy pequeños y sucios de silicatos, dijo el astrónomo Marc Kuchner del Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA en Greenbelt, Maryland. “El tamaño de estos granos nos dice que probablemente provienen de cometas, y no de otros cuerpos planetarios”.

En nuestro sistema solar, los cometas residen en los fríos bordes exteriores, en regiones conocidas como el Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort. Solamente cuando algo altera sus órbitas, como por ejemplo otro cometa o un planeta exterior, comienzan sus viajes periódicos hacia el vecindario más cálido del sol. Sin embargo, estos periplos hacia los trópicos terminan a menudo en destrucción. Los cometas se desintegran lentamente a medida que pasan cerca del sol, o se estrellan contra él. También, a veces, chocan con planetas, de la misma forma en que Shoemaker-Levy 9 terminó su vida cuando se zambulló en Júpiter.

Aunque el polvo observado por Spitzer alrededor de la enana blanca es muy probablemente el remanente de uno de estos cometas destrozados, podría haber otras explicaciones. Una posibilidad es que una segunda ola de planetas se formó después de la muerte de la estrella, dejando detrás una polvorienta zona de construcción.

Kuchner presentó sus hallazgos en el 207º encuentro de la Sociedad Astronómica Americana en Washington. Los datos fueron publicados también en el número del 20 de diciembre de 2005 de la revista Astrophysical Journal.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California, dirige la misión del Telescopio Espacial Spitzer para el Directorio de Misiones Científicas de la agencia. Las operaciones científicas son llevadas a cabo en el Centro de Ciencia Spitzer en Caltech. JPL es una división de Caltech.

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Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

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Web Site: Spitzer Newsroom
Artículo: “NASA's Spitzer Finds Possible Comet Dust Around Dead Star”
Fecha: Enero 11, 2006

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