Espacioprofundo.es 09/04/13


Tras pasarse miles de millones de años quemando hidrógeno de manera constante en sus núcleos, las estrellas similares a nuestro Sol agotan esta reserva central de combustible y comenzar a quemar todo lo que se encuentra en este núcleo, en el proceso comienzan a hincharse pasando a su fase de subgigante, para, más tarde, terminar mostrándose al Universo gigante roja.

Pero durante la fase subgigante, los planetas, asteroides y cometas de los cinturones de estas viejas estrellas aun estarían presentes en el sistema, aunque se necesitan observaciones directas para medir sus propiedades. Un enfoque es buscar los discos de polvo alrededor de estas estrellas, generados por las colisiones entre su población de asteroides o cometas.

Gracias a las capacidades de detección sensibles al infrarrojo lejano del Herschel observatorio espacial, los astrónomos han sido capaces de descubrir las brillantes emisiones procedentes del entorno de la estrella Kappa Coronas Borealis (κ CrB, o Kappa Cor Bor), lo que indica la presencia de un disco de restos polvorientos. Esta estrella es un poco más pesada que nuestro Sol, apenas tiene 1,5 masas solares, tiene apenas una edad de 2.500 millones de años y se encuentra a una distancia de unos 100 años luz.

Desde nuestro planeta hemos sido capaces de detectar la presencia de un planeta gigante con una masa unas dos veces la de Júpiter y que se encuentra a una distancia de su estrella equivalente a la del cinturón de asteroides en nuestro Sistema Solar. También se sospecha de la presencia de un segundo planeta, aunque no se ha podido establecer fehacientemente su presencia, mucho menos su masa.

La detección de Herschel proporciona una visión poco común en la vida de los sistemas planetarios de las estrellas subgigantes, y permite un estudio detallado de la arquitectura de sus planetas y del sistema del disco.

“Esta es la primer estrella ‘jubilada’ que nos hemos encontrado con un disco de escombros y uno o más planetas”, señalo Amy Bonsor del Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble, y autor principal del estudio.

“El disco ha sobrevivido toda la vida de la estrella sin ser destruido. Eso es muy diferente a nuestro propio Sistema Solar, donde la mayor parte de los escombros se disiparon en una fase llamada la era Bombardeo Pesado Tardío, unos 600 millones de años después de la formación del Sol”.

El equipo del Dr. Bonsor utilizo diferentes modelos para proponer tres posibles configuraciones para el disco y los planetas que se ajustan a las observaciones de Kappa Cor Bor realizadas con el Herschel.

El primer modelo muestra un único cinturón de polvo continuo que se extiende desde 20 UA a 220 UA (donde 1 UA, o unidad astronómica, es la distancia entre la Tierra y el Sol). En comparación, el disco de restos helados de nuestro Sistema Solar, conocido como el Cinturón de Kuiper, abarca una gama más estrecha de distancias, 30-50 UA del sol. En este modelo, uno de los planetas orbita a una distancia de más de 7 UA de la estrella, y su influencia gravitacional puede esculpir el borde interior del disco.

Una variante de este modelo muestra que el disco se ve afectado por la influencia de la gravedad de dos planetas en el sistema, esto provoca que el disco de polvo se mezcle de tal manera que la mayor tasa de producción de polvo se situé a unas 70-80 UA de la estrella.

En otro escenario interesante, el disco de polvo se divide en dos bandas estrechas, concéntricas a distancias de entre 40 AU y 165 AU, respectivamente. En este caso, el compañero más externo puede situarse entre los dos cinturones de escombros, a una distancia del sol de unos 7 UA a 70 UA, esto abre la posibilidad de que sea algo más que un planeta masivo, posiblemente una enana marrón subestelar.

“Se trata de un sistema misterioso e intrigante: ¿existe un planeta o incluso dos planetas esculpiendo un disco ancho, o la estrella tiene una compañera enana marrón que ha dividido el disco en dos?” señalo Bonsor.

Como este es el primer ejemplo conocido de la existencia de una estrella subgigante con los planetas y un disco de escombros en órbita, se necesitan encontrar más ejemplos para determinar si Kappa Cor Bor es un sistema inusual o algo muy común en la galaxia.

“Gracias a la sensibilidad de Herschel del infrarrojo lejano y su rico conjunto de datos, ya tenemos indicios de otras estrellas subgigantes que también pueden tener discos de polvo. Aunque será necesario realizar más trabajos para ver si también tienen planetas”, comenta Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel de la ESA.