Investigadores de Cambridge, MA, USA han publicado un estudio en la revista Nature que describe un evento astronómico llamado ZTF SLRN-2020, que muestra similitudes sorprendentes con las erupciones de novas rojas, las cuales se originan a partir de fusiones de estrellas binarias. La baja luminosidad óptica y la energía radiada del evento sugieren que se trató de la absorción de un planeta por su estrella anfitriona, similar al Sol. Estos hallazgos proporcionan una visión directa del efecto del engullido planetario por sus estrellas anfitrionas, lo que puede ayudar a mejorar nuestra comprensión de la evolución y destino final de los sistemas planetarios.
Es común que las estrellas, como nuestro Sol, tengan planetas con períodos orbitales cortos, es decir, que orbitan alrededor de su estrella en menos de 10 días. Pero a medida que la estrella envejece, se expande y aunque se creía que podía "tragarse" a los planetas cercanos, causando una explosión de energía luminosa, nunca se había visto directamente.
Los científicos para llevar a cabo este estudio emplearon datos de "Time-domain survey" Zwicky Transient Facility (ZTF), que utiliza un telescopio para buscar objetos en el cielo que cambian de brillo o posición a lo largo del tiempo. En este caso, se utilizó esta técnica para buscar estallidos de evolución lenta cerca del plano galáctico, que es la parte de nuestra galaxia en la que se encuentra nuestro sistema solar.
Encontraron una fuente transitoria, un objeto que cambia su brillo o posición en el cielo durante un período de tiempo relativamente corto, llamada ZTF SLRN-2020, que aumentó rápidamente su brillo en aproximadamente 10 días antes de desvanecerse durante 6 meses. Este estallido óptico duró más que los transitorios comunes del plano galáctico, y también exhibió un brillo del infrarrojo medio que duró aproximadamente 15 meses. No se detectó emisión de rayos X en las observaciones de seguimiento durante el estallido.
Durante el estallido, se observó una fuerte emisión de luz infrarroja, lo que sugiere que había una capa de polvo caliente rodeando a la estrella. Los científicos utilizaron modelos para analizar la luz emitida y encontraron que había una capa de polvo caliente de alrededor de 1000 grados Celsius, ubicada detrás de una columna de polvo que obstruye la visión. También encontraron que, 320 días después del estallido, había una mayor profundidad óptica del polvo, lo que indica que se había formado una cantidad significativa de polvo debido al estallido.
Los investigadores también estudiaron como la luz del estallido cambió con el tiempo. Descubrieron que al principio la luz fue muy brillante y se mantuvo así durante unos 25 días, antes de disminuir lentamente durante los siguientes 100 días. La temperatura de la luz del estallido permaneció constante durante la fase brillante antes de enfriarse. En total, el estallido emitió una gran cantidad de energía radiada en los primeros 150 días.
Este estudio determinó, que ZTF SLRN-2020, no era como los transitorios comunes que ocurren en nuestra galaxia, ya que su espectro no muestra ninguna línea de emisión de emisión atómica y difiere en las características esperadas de una reacción de fusión. En su lugar, durante el estallido, se encontraron características moleculares frías y un aumento en la emisión infrarroja, similares a los eventos de novas rojas.
Las novas rojas son eventos astronómicos en los que una estrella de neutrones o una enana blanca se alimentan de la materia de una estrella compañera cercana. La materia se acumula en la superficie de la estrella de neutrones o enana blanca, lo que provoca una explosión termonuclear que emite una gran cantidad de energía, luz y materia al espacio. A diferencia de las novas clásicas, las novas rojas se producen a partir de una fusión de estrellas binarias con una estrella gigante roja, lo que les da su nombre. Estos eventos pueden durar desde días hasta semanas y pueden ser visibles en el cielo nocturno durante varios meses.
Mediante una imagen de alta resolución tomada por el telescopio Gemini-Sur para identificar una fuente progenitora débil de la explosión ZTF SLRN-2020 determinaron que, esta fuente progenitora parece ser una estrella similar al Sol y que la masa del objeto que se fusionó es similar a la de un planeta gigante compañero planetario cercano a la estrella primaria, plausiblemente un planeta similar a Neptuno o Júpiter.
Finalmente concluyen que, la explosión se produjo debido a la interacción continua de la estrella con el planeta, en lugar de una colisión directa. La duración y la velocidad de eyección de masa sugieren que se produjo una pequeña expulsión de masa a altas velocidades, lo que indica que la estrella pudo haber engullido al planeta. El radio de la estrella disminuyó durante la fase de desvanecimiento, lo que sugiere que la descomposición tardía es impulsada por el reajuste hidrodinámico y térmico de la estrella después de la ingestión de su compañero planetario.
Por lo tanto, el estudio sobre ZTF SLRN-2020 muestra que una estrella similar al Sol puede engullir un planeta cercano. Este evento es el primer ejemplo directo de este efecto en una estrella, lo que nos permite entender mejor las técnicas indirectas utilizadas para inferir este proceso. Además, se espera que futuros estudios encuentren más eventos similares y proporcionen más información sobre cómo ocurre este proceso en otras estrellas. Es necesario seguir investigando para obtener una mejor comprensión de la evolución y destino final de los sistemas planetarios.