WD 1856 b: un planeta gigante muy cerca de una enana blanca

Por Daniel Marín, el 17 septiembre, 2020. Categoría(s): Astronomía • Exoplanetas ✎ 64

Se ha descubierto una rareza en el zoológico exoplanetario: el primer exoplaneta gigante que orbita una estrella enana blanca a poca distancia. El planeta, denominado WD 1856 b, gira alrededor de WD 1856+534 (conocida también como TIC 267574918), una enana blanca con un diámetro un 40 % mayor al de la Tierra (18000 kilómetros). El planeta es un gigante gaseoso siete veces más grande que la enana blanca, que, por su parte, posee una masa que es la mitad de la del Sol y tiene una edad que ronda los diez mil millones de años (lleva como enana blanca unos seis mil millones de años). Vale, muy interesante, ¿pero es esto realmente llamativo? Es decir, si conocemos planetas alrededor de estrellas de neutrones, ¿qué tiene de especial un planeta extrasolar alrededor de una enana blanca? Efectivamente, las enanas blancas son los restos que dejan tras de sí las estrellas poco masivas al morir después de pasar por una fase de gigante roja, una etapa turbulenta, pero que no puede compararse con la violencia de las explosiones de supernovas que dan lugar a las estrellas de neutrones. Además, ni siquiera es el primer planeta, ni tampoco el primer planeta gigante, descubierto alrededor de una enana blanca, ya que ese honor le corresponde a PSR B1620−26 (AB)b, un mundo con una masa dos veces superior a la de Júpiter que orbita un sistema binario formado por una enana blanca y una estrella de neutrones.

Recreación del planeta WD 1856 b y la enana blanca WD 1856+534. La distancia entre los cuerpos es en realidad mucho mayor (NASA’s Goddard Space Flight Center).

En este punto muchos medios han citado el enorme tamaño del planeta en comparación con su estrella como el dato a destacar, cuando en realidad esta parte no tiene nada de especial. Evidentemente, es de sobra conocido que las enanas blancas son más pequeñas que los planetas gigantes (pero no olvidemos que son mucho más masivas gracias a la enorme densidad de la materia degenerada). Entonces, ¿por qué es un descubrimiento interesante? Pues porque el planeta gigante se halla a muy poca distancia de la enana blanca (a unos tres millones de kilómetros), con un periodo de traslación de tan solo 1,4 días. En principio, un planeta gaseoso sería capaz de sobrevivir a la etapa de gigante roja fácilmente si su órbita está lo suficientemente alejada, pero no es el caso. Por tanto, es obvio que el planeta no estaba originalmente en la posición que vemos actualmente, porque si no habría sido engullido por la estrella al aumentar de tamaño.

WD 1856 b tiene más o menos el tamaño de Júpiter , pero su masa es mayor. Sin embargo, no conocemos este dato con precisión, aunque se estima que es inferior a 13,8 veces la del planeta más grande del sistema solar (el método del tránsito permite determinar el tamaño del exoplaneta, pero, salvo algunas excepciones, no su masa). A pesar de esta indeterminación, se puede descartar casi con total seguridad que WD 1856 b sea una enana marrón, pese a que podría estar muy cerca de la línea divisoria entre los dos tipos de cuerpos. En cualquier caso, WD 1856 b ha sido detectado mediante el método del tránsito por un equipo de científicos con Andrew Vandenburg al frente. Para ello han usado datos del satélite TESS de la NASA, aunque el difunto telescopio espacial infrarrojo Spitzer y varios observatorios terrestres —incluyendo telescopios del IAC en Canarias— también han aportado observaciones que han permitido caracterizar el sistema.

Tránsito de WD 1856 b visto por el Gran Telescopio de Canarias (izquierda) y por el Spitzer (Vandenbrg et al.).

Muy probablemente WD 1856 b orbitaba su estrella a una distancia mucho más grande y se ha ido acercando mientras esta se convertía en una enana blanca. A pesar de que el mecanismo concreto que ha permitido este viaje no se comprende muy bien, desde que se descubrió el primer exoplaneta alrededor de una estrella de la secuencia principal los astrónomos saben que las migraciones de gigantes gaseosos hacia el interior del sistema son algo normal. Pero mientras los movimientos de los jupíteres calientes como 51 Pegasi b se han producido durante la fase inicial de formación del sistema estelar, la migración de WD 1856 b ha tenido lugar durante la fase final de la vida de la estrella, sin duda por culpa del rozamiento con el material expulsado por esta durante su transformación en enana blanca. El descubrimiento de WD 1856 b demuestra que las migraciones planetarias tardías son posibles, aunque no se puede descartar totalmente que se haya formado a partir de las capas externas expulsadas por la estrella en los estertores de su vida.

Masa de WD 1856 b en función de la edad de la estrella (Vandenburg et al.).

WD 1856 b, situado a 80 años luz de distancia en la constelación de Draco, no es el primer planeta descubierto alrededor de una enana blanca, pero sí es el primero descubierto mediante el método del tránsito. Si un planeta tan grande ha sobrevivido el proceso de migración hasta situarse muy cerca de su estrella, es de esperar que los planetas rocosos también puedan hacer lo mismo alrededor de otras enanas blancas. Y esto es fascinante porque las enanas blancas, aunque son remanentes «muertos» de estrellas, también tienen zonas habitables a su alrededor. Cierto es que estas zonas habitables están muy próximas a las estrellas, pero si hay planetas que pueden aguantar la migración, la posibilidad de que haya mundos rocosos potencialmente habitables alrededor de enanas blancas aumenta considerablemente. Además, sería muy sencillo estudiar la hipotética atmósfera de un mundo situado en la zona habitable de una enana blanca usando los medios actuales. Un equipo de astrónomos dirigido por Lisa Kaltenegger ha demostrado en un reciente paper que el futuro telescopio espacial James Webb podría detectar agua y dióxido de carbono en la atmósfera de un hipotético planeta rocoso situado en la zona habitable de WD 1856+534 con solo cinco tránsitos. El James Webb también sería capaz de detectar ozono y metano con unos veinticinco tránsitos, mientras que con menos de cien tránsitos se podría ver la firma espectral del nitrógeno y el oxígeno. Como estos planetas tienen periodos muy cortos, estas observaciones podrían llevarse a cabo en el espacio de meses o unos pocos años si fuera necesario.

Otra recreación del sistema (NASA).

WD 1856 b no está en la zona habitable de su estrella (su temperatura de equilibrio es de -108 ºC) y, aunque estuviera, su naturaleza de gigante joviano evita que sea un planeta atractivo para la vida, pero es un objetivo muy interesante para entender este tipo de mundos y puede servir como banco de pruebas para analizar exoplanetas rocosos potencialmente habitables alrededor de otras enanas blancas. Los planetas rocosos que orbitan las enanas blancas podrían ser uno de los últimos refugios para la vida tal y como la conocemos una vez hayan muerto todas las estrellas del Universo (las estrellas más longevas, las enanas rojas, formarán todas ellas enanas blancas al morir). De hecho, las enanas blancas presentan un ambiente relativamente estable para la vida, ofreciendo una zona habitable que puede durar el doble que la del Sol (la duración precisa depende de las características de cada enana blanca). No es exagerado decir que estudiar estos planetas nos permitirá entender mejor el futuro de la vida en el Universo.

Referencias:

  • https://www.nature.com/articles/s41586-020-2713-y
  • https://www.iac.es/es/divulgacion/noticias/tess-spitzer-y-gtc-detectan-el-primer-planeta-orbitando-una-enana-blanca
  • https://exoplanets.nasa.gov/news/1657/nasa-missions-spy-first-possible-survivor-planet-hugging-a-white-dwarf-star/
  • https://arxiv.org/pdf/2009.07274.pdf
  • https://noirlab.edu/public/news/noirlab2023/


64 Comentarios

  1. ¿Sería posible detectar una exoluna en un sistema como este si estuvieran correctamente alineados con los telescopios actuales? Si Júpiter migrara en el futuro remoto como este planeta sería interesante ver q pasaría con sus lunas.

  2. Fascinante, me supongo que la migración hacia el interior fue por el rozamiento en la fase gigante roja, tiene que ser un espectáculo ver emerger un planeta del interior de una estrella.

  3. Buena noticia para los espaciotrastornados. Parece que no habrá cambios en la administración en noviembre. Todo el proyecto Artemisa seguirá para adelante y no será otro «Constellation fallido».

    PD.- Esto no tiene nada que ver con política o ideologías solo con proyectos del espacio.

      1. No creo. ¿China va a montar con cooperación internacional una base en la Luna y mientras tanto EE.UU. se queda en órbita baja? A EE.UU. se le acabó el dormir en los laureles, no tiene más alternativa que seguir con Artemisa, gane Trump o Biden.

  4. Qué barbaridad, lo de Naukas con los enlaces es ya de locos… A ver si esta vez pasa el puto comentario.

    Supongo que Ana se refiere en su comentario a esta entrevista con Casey Dreier, asesor principal de política espacial de la Planetary Society:

    qz.com/1904398/what-joe-biden-could-mean-for-nasa-and-the-us-space-force/

    Hay un párrafo en el que dice:

    ¿Qué diferencia vería en una administración de Trump y [otra de] Biden?

    Respuesta de Dreier:

    «No creo que necesariamente a grandes rasgos se vea un gran cambio. Mire la Plataforma del Partido Demócrata, [donde hay] una aceptación relativamente sólida de la exploración humana de la Luna y Marte, que respalda la idea de enviar humanos al espacio profundo. Más allá de eso, estamos en territorio especulativo.»

    Pero más abajo, dice Dreier:

    «La reorganización más probable en una administración de Biden sería la línea de tiempo [en el programa Artemisa]. Para eliminar la fecha límite de 2024 y, por lo tanto, reducir las necesidades de recursos de la NASA y volver a la propuesta de ritmo más lento para el regreso de fines de la década de 2020.

    El aterrizaje lunar es la parte más precaria del programa. Tiene la menor cantidad de participación internacional; políticamente, todavía está en la fase de construcción. Mantener Gateway es mucho más plausible. Ya existe un contrato, tiene socios internacionales, y eso le da cierta estabilidad, particularmente para un candidato como Biden, una pequeña «c» conservadora sobre la ruptura de acuerdos internacionales.

    También tenemos que tener en cuenta la función de prioridad. Por supuesto que queremos volver a la luna, pero ¿cuál es la prioridad con todos sus otros objetivos?

    Suponiendo que los demócratas lleguen al poder, el próximo año enfrentará déficits presupuestarios significativos, probablemente un fuerte deseo de recortar el gasto del Partido Republicano. Verá muchas iniciativas propuestas por la administración de Biden que no involucran al espacio, sino que involucran salud, cambio climático, I + D…»

    Bien, está claro que SÍ habrá cambios: el nuevo programa lunar se va a más o menos a 2030 y se mantiene la Gateway ya que ya está en marcha. Pero hay prioridades que no pueden soslayarse.

    Por lo demás, es obvio que si Biden gana las elecciones, Jim Bridenstine (nombrado en abril de 2018) será sustituido por alguien de confianza de la nueva administración (a no ser que Jim sepa hacerle muy bien la pelota a los demócratas).

  5. Excelente nota!

    Hace años que leo tu blog aunque no me acuerdo de haber dejado agradecimiento por el excelente trabajo de divulgación.

    Creo que lo encontré via sondasespaciales.com o atroenlazador.com ambos difuntos hoy.

Deja un comentario