Estudiante de doctorado del INAOE lidera investigación sobre colisiones planetarias

Staff | La presencia de metales pesados en las atmósferas de las estrellas enanas blancas, objetos pequeños como la Tierra pero con una masa equivalente al 70 por ciento la del Sol y, por tanto, con una gravedad miles de veces mayor, es una de las interrogantes más atractivas en la Astrofísica contemporánea. Un equipo internacional liderado por un mexicano ha estudiado la conexión entre esta “contaminación” de metales pesados en enanas blancas con la presencia de exoplanetas.

Los resultados de la investigación encabezada por Raúl Felipe Maldonado Sánchez, estudiante de doctorado del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), se publican en el artículo “Dynamical evolution of two-planet systems and its connection with white dwarf atmospheric Pollution, que apareció en la revista británica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en este mes de agosto. Este tipo de proyecto científico es un paso más en la búsqueda de posibles precursores de la vida fuera de nuestro planeta.

En el artículo también son coautores los co-asesores de Raúl Maldonado, los doctores Miguel Chávez Dagostino y Emanuele Bertone, del INAOE, y Eva Villaver,  del Centro de  Astrobiología de España, quien tiene amplia experiencia en este tema de investigación. Además, participa el Dr. Alexander Mustill de la Universidad de Lund, Suecia.

El proyecto de investigación surgió gracias a la colaboración establecida en uno de los congresos que el Dr. Chávez Dagostino organizó en 2012 en Puerto Vallarta con el Dr. Carlos Eiroa de la Universidad Autónoma de Madrid, quien puso en contacto a los astrofísicos del INAOE con la Dra. Eva Villaver.

Raúl Felipe Maldonado Sánchez informa que el trabajo une dos líneas de investigación: la Astrofísica Estelar y la Astrofísica Planetaria.

“La Astrofísica Estelar estudia cómo evolucionan las estrellas que, dependiendo de su masa, terminarán su vida como enanas blancas o como supernovas y sus remanentes compactos como estrellas de neutrones o agujeros negros. Por otro lado, la Astrofísica Planetaria comenzó a tener auge a partir de que se descubrió el primer sistema exoplanetario. En 1992 se reportó la evidencia de exoplanetas orbitando alrededor de un pulsar, es decir, alrededor de una estrella de neutrones con una enorme velocidad de rotación. Tres años después, en 1995, se descubrió el primer exoplaneta orbitando una estrella como el Sol”, explica.

Las estrellas enanas blancas son la fase final de estrellas de masa baja o intermedia. Son del tamaño de la Tierra aproximadamente, pero poseen una masa  similar a la de nuestro Sol. La fuerza de gravedad es muy fuerte, unas cien mil veces más que en la superficie terrestre.

 El Dr. Miguel Chávez Dagostino expone que se espera que las atmósferas de estas estrellas deberían estar constituidas principalmente de hidrógeno y helio porque, por el efecto de la enorme gravedad, los elementos más pesados tendrían que sucumbir y terminar en la regiones internas de la estrella: “Sin embargo, en un alto porcentaje de estas estrellas se ha detectado que tienen muchos metales, y esos tienen que provenir de alguna parte. La teoría más aceptada es que planetas y planetesimales, por ejemplo, cuerpos rocosos como asteroides, terminan siendo absorbidos por su atmósfera”.

A su vez, el M. C. Raúl Maldonado expresa que los modelos teóricos han explicado que las escalas de tiempo en las que se hunden estos elementos en el interior de las enanas blancas son de días e incluso de hasta casi un millón  años, pero no más: “Sin embargo, estas enanas blancas han existido desde hace miles de millones de años, lo quiere decir que ahora que las estamos observando ya no deberían tener estos metales, y si los tienen los han debido obtener de algún lado. La hipótesis de esta investigación es que, antes de evolucionar, estas estrellas debieron haber tenido planetas y, si estos sobrevivieron a toda la evolución estelar, pueden ser los responsables de lanzar material a la enana blanca y de la contaminación de elementos metálicos”.

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