Descubren como podría ser el destino de la tierra cuando el sol muera

_{Interpretación artística de un exoplaneta parecido a Júpiter recién descubierto que orbita una enana blanca o estrella muerta. Este sistema es evidencia de que los planetas pueden sobrevivir a la fase de gigante roja explosiva de su estrella anfitriona y es el primer sistema planetario confirmado que sirve como análogo al destino del Sol y Júpiter en nuestro propio sistema solar. Crédito: Observatorio WM Keck / Adam Makarenko}

El planeta gaseoso gigante que orbita una estrella muerta da una idea de las consecuencias previstas de la desaparición de nuestro sol.

Los astrónomos han descubierto el primer sistema planetario confirmado que se asemeja al destino esperado de nuestro sistema solar, cuando el Sol llegue al final de su vida en unos cinco mil millones de años.

Los investigadores detectaron el sistema utilizando el Observatorio WM Keck en Maunakea en Hawai’i; consiste en un planeta similar a Júpiter con una órbita similar a Júpiter que gira alrededor de una estrella enana blanca ubicada cerca del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

_{Representación artística de una estrella de la secuencia principal que se convierte en un gigante rojo mientras quema lo último de su combustible de hidrógeno y luego se colapsa en una enana blanca. Lo que queda es un núcleo denso y caliente, aproximadamente del tamaño de la Tierra y aproximadamente la mitad de la masa del Sol. Un gigante gaseoso similar a Júpiter orbita desde la distancia, sobreviviendo a la transformación explosiva. Crédito: Observatorio WM Keck / Adam Makarenko “}

Esta evidencia confirma que los planetas que orbitan a una distancia suficientemente grande pueden continuar existiendo después de la muerte de su estrella ”, dice Joshua Blackman, investigador postdoctoral en astronomía de la Universidad de Tasmania en Australia y autor principal del estudio. «Dado que este sistema es análogo a nuestro propio sistema solar, sugiere que Júpiter y Saturno podrían sobrevivir a la fase de gigante roja del Sol, cuando se queda sin combustible nuclear y se autodestruye».

El estudio aparece en la edición del 13 de octubre de 2021 de la revista Nature.

_{Interpretación artística de un exoplaneta parecido a Júpiter recién descubierto que orbita una enana blanca o estrella muerta. Este sistema es evidencia de que los planetas pueden sobrevivir a la fase de gigante roja explosiva de su estrella anfitriona y es el primer sistema planetario confirmado que sirve como análogo al destino del Sol y Júpiter en nuestro propio sistema solar. Crédito: Observatorio WM Keck / Adam Makarenko}

“El futuro de la Tierra puede no ser tan optimista porque está mucho más cerca del Sol”, dice el coautor David Bennett, científico investigador principal de la Universidad de Maryland y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. “Si la humanidad quisiera trasladarse a una luna de Júpiter o Saturno antes de que el Sol friera la Tierra durante su fase supergigante roja, todavía permaneceríamos en órbita alrededor del Sol, aunque no podríamos depender del calor del Sol como una enana blanca durante mucho tiempo «.

_{Representación artística de Júpiter y su anfitrión enano blanco. Si los humanos sobreviven para ver morir al Sol, teóricamente podrían trasladarse a una luna joviana y permanecer seguros en órbita. Sin embargo, no podían confiar en la disminución del calor del cadáver estelar de nuestro Sol una vez que colapsa en una enana blanca. Crédito: Observatorio WM Keck / Adam Makarenko}

Una enana blanca es en lo que se convierten las estrellas de la secuencia principal como nuestro Sol cuando mueren. En las últimas etapas del ciclo de vida estelar, una estrella quema todo el hidrógeno de su núcleo y se convierte en una estrella gigante roja. Luego colapsa sobre sí mismo, encogiéndose hasta convertirse en una enana blanca, donde todo lo que queda es un núcleo denso y caliente, típicamente del tamaño de la Tierra y la mitad de masivo que el Sol. Debido a que estos cadáveres estelares compactos son pequeños y ya no tienen el combustible nuclear para irradiar brillantemente, las enanas blancas son muy débiles y difíciles de detectar.

Imágenes de infrarrojo cercano de alta resolución obtenidas con el sistema de óptica adaptativa de estrella guía láser del Observatorio Keck junto con su cámara de infrarrojo cercano (NIRC2) revelan que la enana blanca recién descubierta es aproximadamente el 60 por ciento de la masa del Sol y su exoplaneta sobreviviente es un gas gigante mundo que es aproximadamente un 40 por ciento más masivo que Júpiter.

El equipo descubrió el planeta utilizando una técnica llamada microlente gravitacional, que ocurre cuando una estrella cercana a la Tierra se alinea momentáneamente con una estrella más distante. Esto crea un fenómeno en el que la gravedad de la estrella en primer plano actúa como una lente y aumenta la luz de la estrella de fondo. Si hay un planeta orbitando la estrella más cercana, deforma temporalmente la luz ampliada a medida que el planeta pasa zumbando.

Curiosamente, cuando el equipo trató de buscar la estrella anfitriona del planeta, descubrieron inesperadamente que la luz de la estrella no era lo suficientemente brillante como para ser una estrella de secuencia principal ordinaria. Los datos también descartaron la posibilidad de una estrella enana marrón como anfitriona.

_{Representación artística de una estrella de secuencia moribunda con un planeta en órbita. La estrella está en la fase de gigante roja cuando quema lo último de su combustible nuclear antes de colapsar sobre sí misma y formar una enana blanca más pequeña y débil. Crédito: Observatorio WM Keck / Adam Makarenko}

“También hemos podido descartar la posibilidad de una estrella de neutrones o un anfitrión de un agujero negro. Esto significa que el planeta está orbitando una estrella muerta, una enana blanca ”, dice el coautor Jean-Philippe Beaulieu, profesor, catedrático Warren de Astrofísica en la Universidad de Tasmania y Director de Recherche CNRS en el Institut d’Astrophysique de Paris. «Ofrece un vistazo de cómo se verá nuestro sistema solar después de la desaparición de la Tierra, azotada por la cataclísmica desaparición de nuestro Sol».

El equipo de investigación planea incluir sus hallazgos en un estudio estadístico para averiguar cuántas otras enanas blancas tienen sobrevivientes planetarios intactos.

La próxima misión de la NASA, el telescopio romano Nancy Grace (anteriormente conocido como WFIRST), que tiene como objetivo obtener imágenes directas de planetas gigantes, ayudará a profundizar en su investigación. Roman será capaz de hacer un estudio mucho más completo de los planetas que orbitan alrededor de las enanas blancas ubicadas hasta el final del bulbo galáctico en el centro de la Vía Láctea. Esto permitirá a los astrónomos determinar si es común que los planetas como Júpiter escapen de los últimos días de su estrella, o si una fracción significativa de ellos es destruida cuando sus estrellas anfitrionas se convierten en gigantes rojas.

«Este es un resultado extremadamente emocionante», dice John O’Meara, científico jefe del Observatorio Keck. «Es maravilloso ver hoy un ejemplo del tipo de ciencia que Keck hará en masa cuando Roman comience su misión».

Referencia: «Un análogo joviano orbitando una estrella enana blanca» por JW Blackman, JP Beaulieu, DP Bennett, C. Danielski, C. Alard, AA Cole, A. Vandorou, C. Ranc, SK Terry, A. Bhattacharya, I. Bond, E. Bachelet, D. Veras, N. Koshimoto, V. Batista y JB Marquette, 13 de octubre de 2021, Nature .

Acerca de la óptica adaptativa

El Observatorio WM Keck es un líder distinguido en el campo de la óptica adaptativa (AO), una tecnología innovadora que elimina las distorsiones causadas por la turbulencia en la atmósfera terrestre. El Observatorio Keck fue pionero en el uso astronómico de la estrella guía natural (NGS) y la óptica adaptativa de la estrella guía láser (LGS AO) y los sistemas actuales ahora brindan imágenes de tres a cuatro veces más nítidas que el telescopio espacial Hubble en longitudes de onda del infrarrojo cercano. AO tomó imágenes de los cuatro planetas masivos que orbitan alrededor de la estrella HR8799, midió la masa del agujero negro gigante en el centro de nuestra Vía Láctea, descubrió nuevas supernovas en galaxias distantes e identificó las estrellas específicas que fueron sus progenitores. El apoyo para esta tecnología fue proporcionado generosamente por la Fundación Bob y Renee Parsons, la Fundación Change Happens, la Fundación Gordon y Betty Moore, la Fundación Astronómica Mt. Cuba, la NASA, NSF y la Fundación WM Keck.

Sobre NIRC2

La cámara de infrarrojo cercano de segunda generación (NIRC2) funciona en combinación con el sistema de óptica adaptativa Keck II para obtener imágenes muy nítidas en longitudes de onda del infrarrojo cercano, logrando resoluciones espaciales comparables o mejores que las logradas por el telescopio espacial Hubble en longitudes de onda ópticas. . NIRC2 es probablemente más conocido por ayudar a proporcionar una prueba definitiva de un agujero negro masivo central en el centro de nuestra galaxia. Los astrónomos también usan NIRC2 para mapear las características de la superficie de los cuerpos del sistema solar, detectar planetas que orbitan otras estrellas y estudiar la morfología detallada de galaxias distantes.

Acerca del Observatorio WM Keck

Los telescopios del Observatorio WM Keck se encuentran entre los más científicamente productivos de la Tierra. Los dos telescopios ópticos / infrarrojos de 10 metros en la cima de Maunakea en la isla de Hawai’i cuentan con un conjunto de instrumentos avanzados que incluyen generadores de imágenes, espectrógrafos de múltiples objetos, espectrógrafos de alta resolución, espectrómetros de campo integral y sistemas ópticos adaptativos de estrellas guía láser líderes en el mundo. . Algunos de los datos presentados en este documento se obtuvieron en el Observatorio Keck, que es una organización privada sin fines de lucro 501 (c) 3 operada como una asociación científica entre el Instituto de Tecnología de California, la Universidad de California y la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio. El Observatorio fue posible gracias al generoso apoyo financiero de la Fundación WM Keck. Los autores desean reconocer y reconocer el papel cultural muy importante y la reverencia que la cumbre de Maunakea siempre ha tenido dentro de la comunidad nativa hawaiana. Somos muy afortunados de tener la oportunidad de realizar observaciones desde esta montaña.