Capten per primer cop el moment en què una estrella moribunda engoleix un planeta

Un grup internacional d'astrònoms ha estat testimoni d'un fenomen inèdit fins ara: una estrella moribunda, ja sense combustible, engoleix un planeta gasós, com Júpiter però possiblement més gran, a uns 12.000 anys llum de la nostra galàxia. Es tracta de la primera visió directa d'una immersió planetària, un procés complex en què una estrella devora els seus propis planetes, però també la resta de cossos celestes al seu abast. "Aquest és el destí final de la Terra d'aquí a cinc mil milions d'anys", afirma Kishalay De, investigador postdoctoral de l'Institut Tecnològic de Massachusetts i un dels autors de l'estudi.

La majoria d'estrelles triguen milions d'anys a morir i fins ara ningú no havia captat com és el moment en què una estrella devora un planeta. De fet, la troballa ha estat casual i, segons els investigadors que l'han publicada aquest dimecres a la revista Nature, "proporciona una pista que faltava en la nostra comprensió de l'evolució i el destí final dels sistemes planetaris". De fet, afegeixen, quan el Sol mori, s'empassarà la Terra.

Aquests esdeveniments increïbles poden il·luminar una sèrie de sucosos misteris, incloent-hi les probabilitats que la vida pugui existir en altres llocs de l'univers. La llum de les estrelles que conté indicis químics de fragments planetaris es pot extreure per obtenir pistes sobre la composició interior dels mons en altres sistemes. I, al seu torn, la creació d'un inventari d'aquests ingredients pot ajudar a estimar el nombre de sistemes estel·lars amb els materials adequats per donar suport a entorns habitables.

Ara que els científics han vist un exemple real d'engoliment planetari, poden buscar en el cel patrons similars que s'hi ajustin. Les noves observacions també proporcionen un aperitiu espantós de la fi literal del món. Quan el sol entri en la seva fase de gegant vermella, és probable que el nostre planeta natal mori dins de la seva abraçada infernal. "Trobar un esdeveniment com aquest realment posa totes les teories que hi ha hagut a les proves més estrictes possibles", diu De. "Realment, obre tot aquest nou camp de recerca", proposa.

Una troballa casual

Els cicles vitals de les estrelles es relacionen amb les seves masses. Les estrelles petites, com la nana roja, poden brillar durant bilions d'anys, mentre que les estrelles més massives exploten només uns quants milions d'anys després del seu naixement. A mesura que estrelles com el Sol comencen a morir després de milers de milions d'anys, es transformen en una classe d'estrelles anomenada gegants roigs que s'expandeixen centenars de vegades de mida, consumint qualsevol cosa dins de les seves fronteres avançades.

Els signes d'immersions planetàries s'escampen per la Via Làctia, però la llum d'algunes estrelles està contaminada amb les signatures químiques dels planetes. Això suggereix que planetes sencers s'estan digerint davant els nostres ulls sense que en siguem conscients. A més, els científics també han detectat centenars de planetes amb òrbites petites que estan condemnats a caure dins del radi de les estrelles considerades gegants roigs en un futur.

Però, tot i que les estrelles consumeixen algun planeta de manera ocasional, capturar aquest moment és tot un repte: la llum provocada per aquests esdeveniments és feble i efímera. El doctor De estava utilitzant la instal·lació transitòria Zwicky, una càmera en un telescopi a l'Observatori Palomar de Califòrnia, el maig del 2020, per buscar alguna cosa completament diferent, la fusió d'estrelles, anomenades noves roges. Va ser aleshores que va ensopegar amb un curiós esclat de llum visible. I, a partir d'aquell moment, diu, va començar una "història de detectius".

Per identificar el motiu de l'esclat, el seu equip va obtenir observacions de llum visible de la font capturada el novembre del 2020 per l'Observatori W. M. Keck a Hawaii. Aquestes imatges van revelar una estrella que es refredava a uns 5.000 graus Fahrenheit, unes 10 vegades més freda que les temperatures que s'esperaven de les estrelles noves roges. Desconcertats, el doctor De i els seus col·legues van tornar a observar l'estrella, aquesta vegada amb llum infraroja, utilitzant una altra càmera de l'Observatori Palomar i el telescopi espacial NEOWISE de la NASA.

El sistema va resultar ser brillant en infrarojos, una banda de l'espectre de llum ideal per detectar objectes febles que no emeten gaire energia. Aleshores van adonar-se que probablement estaven veient una estrella engolint un planeta en temps real. "La meva primera reacció va ser la incredulitat", admet De. "Veiem l'abans i el després" de l'embolic planetari, afegeix, però "aquestes observacions ens donen una primera visió de com es desenvolupa aquest procés".

L'esclat inicial detectat per l'observatori Zwicky, que va durar 10 dies, es va produir en el moment en què una estrella moribunda per fi va embolicar completament un planeta gasós que no superava la massa de Júpiter. Durant més d'un any abans de la seva desaparició lluminosa, el planeta va escorcollar els afores de l'estrella, traient trossos de la seva atmosfera. Això explica per què els investigadors van veure gas fred i pols penjats al voltant del sistema.

Després de l'esclat, l'estrella va brillar estranyament durant uns sis mesos mentre s'empassava les restes del planeta. Lorenzo Spina, un astrofísic de l'Observatori Astronòmic de Pàdua a Itàlia que estudia la immersió planetària, qualifica les conclusions de l'equip de "molt sòlides" i va descriure el descobriment com a "innovador". "Aquesta és una peça molt important que falta de tota la història –assegura–, i ara tindrem una comprensió més completa de tot aquest procés".