Impresión artística del disco de polvo alrededor de la enana blanca GD 362. Crédito de la imagen: Géminis Haga clic para ampliar
Los astrónomos han vislumbrado escombros polvorientos alrededor de una estrella esencialmente muerta donde la gravedad y la radiación deberían haber eliminado hace mucho tiempo cualquier signo de polvo. un descubrimiento que puede proporcionar información sobre la eventual desaparición de nuestro propio sistema solar en varios miles de millones de años a partir de ahora.
Los resultados se basan en observaciones de infrarrojo medio realizadas con el telescopio Gederi Frederick C. Gillett de 8 metros (Gemini Norte) en Mauna Kea, Hawai. Las observaciones de Géminis revelan una sorprendente abundancia de polvo en órbita alrededor de una antigua ascua estelar llamada GD 362.
"Esto no es fácil de explicar", dijo Eric Becklin, astrónomo de UCLA e investigador principal de las observaciones de Gemini. “Nuestra mejor suposición es que algo similar a un asteroide o posiblemente a un planeta alrededor de esta estrella muerta hace mucho tiempo se está moliendo y pulverizando para alimentar a la estrella con polvo. El paralelo a la eventual desaparición de nuestro propio sistema solar es escalofriante ".
"Ahora tenemos una ventana al futuro de nuestro propio sistema planetario", dijo Benjamin Zuckerman, profesor de física y astronomía de la UCLA, miembro del Instituto de Astrobiología de la NASA y coautor del artículo basado en Gemini. "Quizás por primera vez, tenemos una idea de cómo los sistemas planetarios como el nuestro podrían comportarse miles de millones de años a partir de ahora".
"La razón por la que esto es tan interesante es que esta enana blanca en particular tiene la mayor cantidad de metales en su atmósfera que cualquier enana blanca conocida", agregó Zuckerman. “Esta enana blanca es tan rica en calcio, magnesio y hierro como nuestro propio sol, y no esperarías ninguno de estos elementos más pesados. Esta es una completa sorpresa. Si bien hemos hecho un avance sustancial, aún quedan misterios significativos ”.
El equipo de investigación incluye científicos de UCLA, Carnegie Institution y Gemini Observatory. Los resultados están programados para su publicación en un próximo número de Astrophysical Journal. Los resultados se publicarán simultáneamente con observaciones complementarias de infrarrojo cercano realizadas por un equipo de la Universidad de Texas dirigido por Mukremin Kilic en la Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA, también en Mauna Kea.
"¡Hemos confirmado sin ninguna duda que el polvo nunca duerme!" bromea Inseok Song del Observatorio Gemini, coautor del artículo. “Este polvo solo debería existir durante cientos de años antes de ser arrastrado a la estrella por la gravedad y vaporizado por las altas temperaturas en la atmósfera de la estrella. Algo está manteniendo esta estrella bien abastecida de polvo para que podamos detectarla tanto tiempo después de la muerte de la estrella ".
"Hay muy pocos escenarios preciosos que puedan explicar tanto polvo alrededor de una estrella antigua como esta", dijo el profesor de física y astronomía de la UCLA Michael Jura, quien dirigió el esfuerzo para modelar el entorno de polvo alrededor de la estrella. "Estimamos que GD 362 se ha estado enfriando desde hace cinco mil millones de años desde que comenzó la agonía de la estrella y en ese momento cualquier polvo debería haberse eliminado por completo".
Jura compara el disco con los anillos familiares de Saturno y piensa que el polvo alrededor de GD 362 podría ser la consecuencia de la destrucción gravitacional relativamente reciente de un gran "cuerpo de padres" que se acercó demasiado a la estrella muerta.
GD 362 es una estrella enana blanca. Representa el estado final de la evolución estelar para estrellas como el sol y estrellas más masivas como el progenitor de este, que tenía una masa original aproximadamente siete veces mayor que la del sol. Después de sufrir reacciones nucleares durante millones de años, el núcleo del GD 362 se quedó sin combustible y ya no pudo crear suficiente calor para contrarrestar el empuje interno de la gravedad. Después de un corto período de inestabilidad y pérdida de masa, la estrella colapsó en un cadáver candente. Los restos se enfrían lentamente durante miles de millones de años a medida que la ascua moribunda hace su lento viaje hacia el olvido.
Según su velocidad de enfriamiento, los astrónomos estiman que han pasado entre dos mil millones y cinco mil millones de años desde la muerte de GD 362.
"Este largo período de tiempo explicaría por qué no hay signos de una capa de gas brillante conocida como nebulosa planetaria por la expulsión de material cuando la estrella murió", dijo el miembro del equipo y astrónomo de Géminis Jay Farihi.
Durante su declive termonuclear, GD 362 pasó por un extenso período de pérdida de masa, pasando de una masa de aproximadamente siete veces la del sol a una sombra más pequeña de una sola masa solar de su antiguo yo.
Aunque aproximadamente una cuarta parte de todas las enanas blancas contienen elementos más pesados que el hidrógeno en sus atmósferas, solo se sabe que otra enana blanca contiene polvo. La otra enana blanca polvorienta, designada G29-38, tiene aproximadamente 100 veces menos densidad de polvo que GD 362.
Las observaciones de Gemini se realizaron con el espectrógrafo de infrarrojo medio MICHELLE en el telescopio Gemini North en Mauna Kea, Hawai.
"Estos datos son fenomenales", dijo Alycia Weinberger de la Carnegie Institution. “¡Observar esta estrella fue emocionante! Pudimos encontrar los restos de un sistema planetario alrededor de esta estrella solo debido a la tremenda sensibilidad de Géminis en el infrarrojo medio. Por lo general, necesitas una nave espacial para hacerlo bien ”.
Las observaciones del infrarrojo medio de Gemini fueron únicas en su capacidad para confirmar las propiedades del polvo responsable del "exceso de infrarrojos" alrededor de GD 362. Las observaciones complementarias del infrarrojo del telescopio infrarrojo y el papel del equipo de la Universidad de Texas proporcionaron restricciones clave sobre El entorno alrededor de la estrella.
El astrónomo y coautor de la Universidad de Texas, Ted von Hippel, describe cómo las observaciones de la Instalación del Telescopio Infrarrojo (IRTF) complementan los resultados de Gemini: “El espectro IRTF descarta la posibilidad de que esta estrella pueda ser una enana marrón como fuente del 'exceso infrarrojo' ", Dijo von Hippel. "La combinación de los dos conjuntos de datos proporciona un caso convincente para un disco de polvo alrededor de GD 362".
Fuente original: Comunicado de prensa de UCLA
