Kepler Descubre Un Objeto Planetario Que Está Siendo Vaporizado Por Una Enana Blanca

El K2 de la NASA descubre una estrella muerta que vaporiza un mini planeta

En la concepción de este artista, un diminuto objeto rocoso se vaporiza mientras orbita una estrella enana blanca. Los astrónomos han detectado el primer objeto planetario que transita por una enana blanca utilizando datos de la misión K2. Lentamente, el objeto se desintegrará, dejando una capa de metales en la superficie de la estrella. Créditos: CfA / Mark A. Garlick

Utilizando el Telescopio Espacial Kepler reutilizado, los astrónomos han descubierto evidencia de un objeto rocoso diminuto que se desgarra mientras gira en espiral alrededor de un enano blanco estrella. Este nuevo descubrimiento valida una teoría de larga data de que las enanas blancas son capaces de canibalizar posibles planetas remanentes que han sobrevivido dentro de su sistema solar.

“Estamos presenciando por primera vez un ‘planeta’ en miniatura desgarrado por la intensa gravedad, vaporizado por la luz de las estrellas y haciendo llover material rocoso sobre su estrella”, dijo Andrew Vanderburg, estudiante graduado del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts. y autor principal del artículo publicado en Nature.

A medida que las estrellas como nuestro sol envejecen, se inflan hasta convertirse en gigantes rojas y luego pierden gradualmente aproximadamente la mitad de su masa, reduciéndose a 1/100 de su tamaño original hasta aproximadamente el tamaño de la Tierra. Este remanente estelar denso y muerto se llama enana blanca.

Se estima que el devastado objeto planetesimal, o cósmico formado a partir de polvo, roca y otros materiales, tiene el tamaño de un gran asteroide, y es el primer objeto planetario que se confirma en tránsito por una enana blanca. Orbita a su enana blanca, WD 1145 + 017, una vez cada 4,5 horas. Este período orbital lo coloca muy cerca de la enana blanca y su calor abrasador y su fuerza gravitacional cortante.

Durante su primera campaña de observación del 30 de mayo de 2014 al 21 de agosto de 2014, K2 dirigió su mirada hacia un parche de cielo en la constelación de Virgo, midiendo el minúsculo cambio de brillo de la lejana enana blanca. Cuando un objeto transita o pasa frente a una estrella desde el punto de vista del telescopio espacial, se registra una caída en la luz de las estrellas. La atenuación periódica de la luz de las estrellas indica la presencia de un objeto en órbita alrededor de la estrella.

K2 descubre una estrella muerta que vaporiza un mini planeta

El diagrama muestra un modelo de formas de curvas de luz. La línea roja indica la forma simétrica de un hipotético tránsito planetario del tamaño de la Tierra, mientras que la línea azul es la forma asimétrica del diminuto planeta en desintegración y su cola polvorienta como un cometa. Los puntos negros son mediciones registradas por la misión K2 de WD 1145 + 017. Créditos: CfA / A. Vanderburg

Un equipo de investigación dirigido por Vanderburg encontró un patrón inusual, pero vagamente familiar en los datos. Si bien hubo una caída prominente en el brillo que se produjo cada 4.5 horas, bloqueando hasta el 40 por ciento de la luz de la enana blanca, la señal de tránsito del pequeño planeta no exhibió el patrón típico en forma de U simétrica. Mostró un patrón de pendiente alargado asimétrico que indicaría la presencia de una cola similar a un cometa. Juntas, estas características indicaron un anillo de escombros polvorientos que rodeaba a la enana blanca y lo que podría ser la firma de un pequeño planeta que se está vaporizando.

“El momento eureka del descubrimiento llegó en la última noche de observación con una repentina comprensión de lo que estaba sucediendo alrededor de la enana blanca. La forma y la profundidad cambiante del tránsito fueron firmas innegables ”, dijo Vanderburg.

Además de los tránsitos de formas extrañas, Vanderburg y su equipo encontraron signos de elementos más pesados ​​que contaminan la atmósfera de WD 1145 + 017, como predijo la teoría.

Debido a la intensa gravedad, se espera que las enanas blancas tengan superficies químicamente puras, cubiertas solo con elementos ligeros de helio e hidrógeno. Durante años, los investigadores han encontrado evidencia de que algunas atmósferas de enanas blancas están contaminadas con trazas de elementos más pesados ​​como calcio, silicio, magnesio y hierro. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que la fuente de esta contaminación era un asteroide o un pequeño planeta destrozado por la intensa gravedad de la enana blanca.

El análisis de la composición atmosférica de la estrella se realizó utilizando observaciones realizadas por el Observatorio MMT de la Universidad de Arizona.

“Durante la última década hemos sospechado que las estrellas enanas blancas se estaban alimentando de los restos de objetos rocosos, y este resultado puede ser la pistola humeante que estamos buscando”, dijo Fergal Mullally, científico de planta de K2 en SETI y NASA Centro de Investigación Ames en Moffett Field, California. “Sin embargo, todavía queda mucho trabajo por hacer para averiguar la historia de este sistema”.

“Este descubrimiento destaca el poder y la naturaleza fortuita de K2. La comunidad científica tiene acceso completo a las observaciones de K2 y está utilizando estos datos para realizar una amplia gama de descubrimientos únicos en toda la gama de fenómenos astrofísicos ”, dijo Steve Howell, científico del proyecto K2 en Ames.

Publicación : Andrew Vanderburg, et al., “Un planeta menor en desintegración en tránsito por una enana blanca”, Nature 526, 546–549 (22 de octubre de 2015); doi: 10.1038 / nature15527

Copia en PDF del estudio : Un planeta menor en desintegración que transita por una enana blanca

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