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14/7/07 - DJ:

Tiramisú estelar

Astrónomos encuentran que las estrellas que hospedan planetas son polucionadas con escombros planetarios.

ESO PR Photo 29/07: La estructura de las estrellas

Al observar la composición química de las estrellas que hospedan planetas, los astrónomos han encontrado que mientras las estrellas más pequeñas muestran enriquecimiento de hierro en su superficie, las estrellas gigantes, no. Los astrónomos piensan que los escombros planetarios cayendo hacia las capas exteriores de la estrella producen un efecto detectable en la estrella de menor dimensión, pero esta polución es diluída en la estrella gigante y mezclada en su interior.

Tiramisú de estrellas
"Es un poco como un tiramisú o un capuchino", dice Luca Pasquini de ESO, autor del paper en el que se informan los resultados. "Hay polvo de chocolate sólo en la cima".




Sólo algunos años después del descubrimiento del primer exoplaneta, se hizo evidente que los planetas se encuentran preferentemente alrededor de estrellas enriquecidas en hierro. Estas estrellas son, en promedio, el doble de ricas en metales que aquellas que no tienen planetas.

La pregunta inmediata es si el enriquecimiento aumenta la formación planetaria o si es causada por la presencia de los planetas. El clásico problema del huevo y la gallina. En el primer caso, la estrella sería rica en metales hasta su centro. En el segundo caso, los escombros del sistema planetario habrían polucionado sólo las capas externas de la estrella.

Al observar estrellas y tomar espectros, los astrónomos, en efecto, sólo ven las capas exteriores y no pueden estar seguro de que la estrella tenga la misma composición enteramente.

Un equipo de astrónomos ha decidido hacer frente a la cuestión al mirar a un tipo diferente de estrellas: las gigantes rojas. Estas son estrellas, que como ocurrirá con el Sol en varios miles de millones de años, han acabado el hidrógeno de su núcleo y se han inflado convirtiéndose en mucho más grandes y frías.

Al observar la distribución de metales en 14 gigantes que hospedan planetas, los astrónomos encontraron que su distribución era distinta de las estrellas normales con planetas.

"Encontramos que las estrellas evolucionadas no son ricas en metales, incluso al hospedar planetas" dice Pasquini. "Así, las anomalías encontradas en estrellas con planetas parecen desaparecer al expandierse y envejecer".

Luego de buscar varias opciones, los astrónomos concluyen que la mejor explicación residiría en la diferencia en la estructura entre gigantes rojas y estrellas similares a nuestro Sol: el tamaño de la zona de convección, la región donde todo el gas es completamente mezclado. En el Sol, esta zona comprende sólo el 2% de su masa. Pero en gigantes rojas, la zona de convección es enorme, abarcando 35 veces más de masa. El material de polución, sería así, 35 veces más diluído en una gigante roja que en una estrella similar al Sol.

"Aunque la interpretación de los datos no es directa, la explicación más simple es que las estrellas tipo Sol aparecen ricas en metales por la polución de sus atmósferas", explica el co-autor Artie Hatzes.

Cuando la estrella estaba aún rodeada de un disco proto-planetario, el material enriquecido en elementos más pesados caería a la estrella y polucionaría su superficie. El exceso de metal por esta polución, es visible en las delgadas atmósferas de estrellas como el Sol, pero se diluye completamente en las masivas atmósferas de las gigantes.


Fuentes y links relacionados


  • Nota de prensa de ESO:Star Surface Polluted by Planetary Debris

  • EurekAlert:Stellar tiramisu

  • "Evolved stars hint to an external origin of enhanced metallicity in planet-hosting stars", por L. Pasquini et al. To appear in Astronomy and Astrophysics. Online en arXiv


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