Al menos 1 de cada 12 estrellas presenta evidencia de ingestión planetaria, según afirma el nuevo estudio llevado a cabo por un equipo de investigadores del Centro de Excelencia ARC para Astrofísica de Todo el Cielo en 3D (ASTRO 3D) y que recoge la revista Nature. Los hallazgos han sido posibles gracias a un gran conjunto de datos recopilados con el Telescopio Magallanes de 6,5 metros y el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (Chile), y el Telescopio Keck de 10 metros en Hawái (Estados Unidos).
Menú planetario
El estudio se centró en hasta 91 estrellas gemelas (situadas relativamente cerca las unas de las otras, es decir, a menos de un millón de unidades astronómicas de distancia), a las que inicialmente se suponía que tenían composiciones idénticas debido a sus orígenes compartidos en las mismas nubes moleculares. Sin embargo, parece que el gusto por la cocina planetaria sale a relucir en algunas de estas estrellas tras descubrir diferencias sorprendentes en aproximadamente el ocho por ciento de los casos (más o menos una de cada docena). Inicialmente estas discrepancias simplemente motivaron una investigación más profunda. Si eran estrellas gemelas, ¿por qué no tenían la misma composición? Resulta que la diferencia se debe a que una de las gemelas devora planetas o material planetario. Al menos una estrella de cada 12 parece ser una devoradora de planetas.
"Observamos estrellas gemelas que viajan juntas. Nacen de las mismas nubes moleculares y, por lo tanto, deberían ser idénticas", aclara Fan Liu, investigador de ASTRO 3D, de la Universidad de Monash y autor principal del estudio. "Gracias a este análisis de muy alta precisión, podemos ver diferencias químicas entre los gemelos. Esto proporciona una evidencia muy fuerte de que una de las estrellas se ha tragado planetas o material planetario y ha cambiado su composición".
Composición química
Cualquier diferencia química importante entre estas estrellas podía ser una señal de que una de ellas fagocitó un mundo. Y es que, cuando las moléculas se calientan, emiten espectros únicos de longitudes de onda de luz correspondientes a los elementos que las componen y si se analiza esta luz, los científicos pueden dilucidar la composición elemental de dichas estrellas, ya que las moléculas estelares están expuestas a temperaturas muy altas.
Y descubrieron que ese 8% de los pares mostraba signos de una mayor abundancia de elementos pesados que su gemela. Cada una de esas estrellas parece haber ingerido entre 1,7 y 8,4 masas terrestres de material. Lo que hace que este estudio sea convincente es que las estrellas estaban en la flor de su vida (estrellas de secuencia principal) en lugar de estrellas en sus fases finales, como las gigantes rojas.
"Los astrónomos solían creer que este tipo de eventos no eran posibles", destacó el profesor asociado Yuan-Sen Ting, coautor de la Universidad Nacional de Australia.
"Esto es diferente de estudios previos en los que las estrellas en etapa tardía pueden engullir planetas cercanos cuando la estrella se convierte en una bola muy gigante", apunta Liu.
Si bien no está claro si han estado engullendo planetas enteros o restos de material planetario, los investigadores comentan que ambas cosas son posibles. "Es complicado. La ingestión de todo el planeta es nuestro escenario favorito, pero, por supuesto, tampoco podemos descartar que estas estrellas hayan ingerido mucho material de un disco protoplanetario", afirma el experto.
Averiguar cuántas estrellas devoran sus planetas es potencialmente una parte crucial para comprender la abundancia de vida en el universo y la probabilidad de que la encontremos. Está claro que aunque la incidencia no es alta, sí que es completamente posible.
La investigación forma parte de la iniciativa Censo completo de pares de objetos en movimiento conjunto (C3PO), cuyo objetivo es observar espectroscópicamente una muestra completa de estrellas en movimiento conjunto identificadas por el satélite astrométrico Gaia. Tanto Liu, el profesor Ting como David Yong lideran este esfuerzo de colaboración.
“Los hallazgos presentados aquí contribuyen al panorama general de un tema clave de investigación de ASTRO 3D: la Evolución Química del Universo. En concreto, arrojan luz sobre la distribución de los elementos químicos y su posterior viaje, que incluye ser consumidos por las estrellas”, remarcó Emma Ryan-Weber, directora de ASTRO 3D.
Referencias:
- Liu, F., Ting, YS., Yong, D. et al. At least one in a dozen stars shows evidence of planetary ingestion. Nature 627, 501–504 (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07091-y
- Christian, J., & Schaffner-Bielich, J. (2021). Confirming the Existence of Twin Stars in a NICER Way. The Astrophysical Journal, 935. https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac75cf.
- Espino, P., & Paschalidis, V. (2021). Fate of twin stars on the unstable branch: Implications for the formation of twin stars. Physical Review D. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.105.043014.
- Lyra, F., Moreira, L., Negreiros, R., Gomes, R., & Dexheimer, V. (2022). Compactness in the thermal evolution of twin stars. Physical Review C. https://doi.org/10.1103/PhysRevC.107.025806.
- Tsaloukidis, L., Koliogiannis, P., Kanakis-Pegios, A., & Moustakidis, C. (2022). Twin stars as probes of the nuclear equation of state: Effects of rotation through the PSR J0952-0607 pulsar and constraints via the tidal deformability from the GW170817 event. Physical Review D. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.107.023012.
