Desde los años 80, distintas misiones de rayos X han detectado una señal inusual desde la estrella central de la Nebulosa de la Hélice, una de las nebulosas planetarias más cercanas a la Tierra. El Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) forma parte de un estudio, recientemente publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, que podría haber resuelto el enigma de esta señal.
Cuando una estrella como el Sol se acerca al final de su vida, su destino está marcado por un proceso de transformación imparable. Tras agotar su combustible, estas estrellas —conocidas como gigantes rojas en sus últimas etapas— expulsan sus capas exteriores al espacio, dando lugar a una nebulosa planetaria. En el centro, queda una enana blanca, el remanente estelar denso y caliente, que emite radiación ultravioleta. Esta radiación ilumina e ioniza el gas a su alrededor, creando las estructuras brillantes que caracterizan a estas fascinantes formaciones cósmicas.
“En este trabajo interpretamos la emisión de rayos X duros en una enana blanca como el resultado de la acreción de material planetario”, señala Martín A. Guerrero, investigador del IAA-CSIC y segundo autor del trabajo. “Finalmente hemos encontrado una conexión entre la emisión en rayos X duros de una enana blanca y los procesos de destrucción o supervivencia de un sistema planetario en torno a esta”.
Indicios de un planeta en destrucción
En décadas anteriores, los telescopios Einstein y ROSAT detectaron rayos X altamente energéticos procedentes de la enana blanca en el centro de la Nebulosa de la Hélice, denominada WD 2226-210 y situada a solo 650 años luz de la Tierra. Las enanas blancas como WD 2226-210 no suelen emitir rayos X energéticos.
Ahora, gracias a los potentes observatorios de rayos X, Chandra de la NASA y XMM-Newton de la ESA, la comunidad científica ha logrado una visión mucho más clara de este enigma que ha persistido durante décadas.
“Pensamos que esta señal de rayos X podría asociarse con restos planetarios atraídos hacia la enana blanca, como si fuese un último mensaje enviado por un planeta que fue destruido por la enana blanca en la Nebulosa de la Hélice”, explica Sandino Estrada-Dorado, autor principal del estudio e investigador de la Universidad Nacional Autónoma de México. «Podríamos finalmente haber resuelto un misterio que ha durado más de 40 años”.
Un planeta similar a Júpiter
Anteriormente, se determinó que un planeta del tamaño de Neptuno se encuentra en una órbita muy cercana, completando una revolución en menos de tres días, alrededor de la enana blanca. Los investigadores de este último estudio concluyen que podría haber existido un planeta similar a Júpiter aún más cerca de la estrella. Este planeta podría haber estado inicialmente en una órbita mucho más lejos, pero habría terminado migrando hacia el interior del sistema debido a interacciones gravitatorias con otros planetas. Al acercarse lo suficiente a la enana blanca, su intensa gravedad habría acabado por desgarrar parcial o completamente el planeta.
“La misteriosa señal que hemos estado observando podría deberse a los restos del planeta destruido cayendo sobre la superficie de la enana blanca y calentándose hasta emitir rayos X”, señala Martín A. Guerrero (IAA-CSIC). “Si se confirma, sería la primera vez que se observa la destrucción de un planeta en una nebulosa planetaria”.
La investigación indica que la señal de rayos X de la enana blanca se ha mantenido aproximadamente constante en brillo entre 1992, 1999 y 2002, con observaciones de ROSAT, Chandra y XMM-Newton, respectivamente. Sin embargo, los datos sugieren una variación sutil y regular en la señal cada 2,9 horas, lo que indicaría la presencia de restos de un planeta extremadamente cercano a la enana blanca.
La posibilidad de que sea una estrella de baja masa
Los autores también han considerado la posibilidad de que, en lugar de un planeta, se tratase de la destrucción de una estrella de baja masa. Sin embargo, los efectos de marea dependen del tamaño del objeto: la diferencia de gravedad entre la parte frontal y posterior del objeto es mayor en cuerpos más grandes. La evidencia favorece la hipótesis de un planeta como Júpiter, ya que su tamaño es lo suficientemente grande como para que la gravedad de la enana blanca lo despedazara, mientras que una estrella de baja masa sería demasiado pequeña para experimentar este efecto.
WD 2226-210 presenta similitudes en su comportamiento en rayos X con otras dos enanas blancas que no están dentro de nebulosas planetarias. Una de ellas podría estar absorbiendo material de un planeta compañero, aunque de una manera más pausada y sin destruirlo rápidamente. La otra enana blanca parece estar atrayendo restos de un planeta sobre su superficie. Estos tres casos podrían definir una nueva clase de objetos variables o cambiantes.
“Es importante encontrar más sistemas como este, ya que pueden darnos información sobre la supervivencia o destrucción de planetas alrededor de estrellas similares al Sol a medida que envejecen”, apunta Jesús A. Toalá, coautor del estudio e investigador de la Universidad Nacional Autónoma de México. “Este trabajo también indaga sobre el destino del material planetario y su posible aprovechamiento para la formación de una segunda generación de planetas”, concluye Martín A. Guerrero (IAA-CSIC).
