El "trágico" final de dos jóvenes exoplanetas
Ya se había observado que exoplanetas más viejos pueden ser engullidos por sus propias estrellas. Pero no que los exoplanetas jóvenes pueden poner fin a su vida antes de tiempo y de forma igual de trágica, esta vez como resultado de colisiones destructivas.
Gracias a las observaciones astronómicas, pero también gracias a los modelos de evolución estelar, sabemos que las estrellas recién nacidas todavía están inmersas en un denso disco de gas y polvo que gira a su alrededor. El gas y el polvo del disco, en parte, continúan precipitándose sobre la nueva estrella, en parte comienzan a evaporarse debido al intenso campo de radiación producido por la estrella y en parte pueden dar vida a los planetas.
Lo que queda como resultado de estos procesos al cabo de unos pocos millones de años es una estrella rodeada por su propio sistema planetario y, posiblemente, también por su propio cinturón de asteroides (lo que en inglés se llama debris-disc).
Sin embargo, las primeras fases de la vida dentro del disco son especialmente turbulentas, en el sentido de que los distintos componentes del disco, es decir, planetas, planetesimales y asteroides, siguen siendo dinámicamente inestables. Ocurre, y no pocas veces, que debido a perturbaciones gravitacionales mutuas, las órbitas de planetas y asteroides pueden modificarse y cruzarse, provocando colisiones, que pueden incluso ser totalmente destructivas.
Esto es lo que se cree que sucedió en torno a la joven estrella 2MASS J08152329-3859234.
Esta es 2MASS J08152329-3859234
2MASS J08152329-3859234 es una estrella joven similar al Sol. Se estima que tiene unos 300 millones de años, lo que en la escala temporal de la evolución estelar es un tiempo relativamente pequeño.
Esta estrella, observada inicialmente en el marco del proyecto 2MASS, posteriormente también fue observada en otros estudios, en particular en el estudio ASAS-SN (All Sky Automated Survey for SuperNovae) y en el satélite WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer).
Lo que observaron los astrónomos
Los astrónomos, utilizando datos del estudio ASAS-SN, observaron que el brillo de la estrella disminuyó repentinamente. Sin embargo, al observar con más detalle, notaron que la disminución del brillo fue precedida por un pico en el brillo infrarrojo, evidente en los datos del satélite WISE.
Más específicamente, se observó que el brillo infrarrojo aumentó repentinamente y permaneció alto durante aproximadamente 1000 días. Posteriormente, aproximadamente 2 años y medio después de este evento, algo eclipsó parcialmente la estrella, provocando una disminución repentina de su brillo, que duró unos 500 días.
Estudios detallados demostraron que lo que había eclipsado parcialmente la estrella era una nube de polvo y gas probablemente formada tras la destructiva colisión de dos exoplanetas gigantes.
El primer panel de la imagen superior muestra en verde el brillo de la estrella (medido por ASAS-SN) que, inicialmente constante, sufre una disminución repentina que dura unos 500 días. Esta disminución se debe al paso por delante de la estrella (eclipse) de la nube de escombros sobrantes de la colisión y destrucción de los dos planetas.
El segundo panel muestra en rojo la emisión infrarroja (medida por WISE) que, inicialmente constante, sufre un rápido aumento que dura unos 1000 días. Este aumento se debe a la colisión explosiva entre los dos exoplanetas, evento que precede a la formación de la nube.
El tercer panel muestra cómo la temperatura global del sistema de estrellas y nubes aumentó después de la colisión y, por lo tanto, la nube todavía está caliente.
El impacto explosivo y destructivo había provocado un aumento repentino del brillo (en el infrarrojo), dejando tras de sí un único núcleo fundido rodeado por una espesa nube de gas, polvo y escombros. Este núcleo rodeado por su nube continúa girando alrededor de la estrella, produciendo un eclipse parcial, lo que resulta en una disminución del brillo.
Planes para el futuro
Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista Nature por Matthew Kenworthy y otros 21 coautores. Según sus cálculos, los restos de esta colisión, es decir, la nube de polvo y gas que aún brilla en el infrarrojo, deberían ser claramente visibles desde el telescopio espacial James Webb.
Por ello, el equipo está preparando una propuesta de observación para obtener imágenes infrarrojas con el telescopio espacial. Estos podrían confirmar el escenario planteado por Kenworthy y proporcionar imágenes e información espectroscópica útiles para comprender mejor la naturaleza de la nube y los dos antiguos planetas que la formaron.