Imagen del Hubble de Sirius y su compañera enana blanca. Los restos de planetas en viejos sistemas de enanas blancas pueden verse como discos polvorientos de materia, y un nuevo estudio ha encontrado seis de estos sistemas que también contienen componentes gaseosos, una combinación muy rara. El gas caliente se puede analizar para revelar la información cinemática del disco. Fuente: Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica
Cuando una estrella como nuestro sol envejezca, dentro de unos siete mil millones de años, ya no podrá sostener la combustión de su combustible nuclear. Cuando solo queda aproximadamente la mitad de su masa, se reduce a una fracción de su radio y se convierte en una estrella enana blanca. Las estrellas enanas blancas son comunes; más del 95% de todas las estrellas se convertirán en enanas blancas. La más famosa de ellas es la compañera de la estrella más brillante del cielo, Sirio, pero en particular todas las estrellas conocidas por albergar exoplanetas también terminan sus vidas como enanas blancas.
Los astrónomos han determinado que los planetas que orbitan estrellas generalmente pueden sobrevivir a las últimas etapas de la evolución de su anfitrión. Los planetas rocosos se rompen y se esparcen en discos de escombros polvorientos, por lo que las enanas blancas deberían retener los restos de sus compañeros planetarios. La emisión de estos discos polvorientos se percibe como un exceso de radiación infrarroja; cuando parte de este material se acumula en la propia enana blanca, estos elementos producen características en el espectro de la estrella. Una pequeña fracción, alrededor del 4%, de las enanas blancas con discos de polvo también contienen componentes gaseosos que se observaron en las emisiones. Aunque son muy raras (solo se conocen alrededor de una docena), se cree que estas enanas de disco blanco gaseosas proporcionan un diagnóstico particularmente útil de inestabilidades dinámicas y alteraciones en los discos de enanas blancas, y los astrónomos buscan más.
El astrónomo de CfA, Warren Brown, formó parte del equipo que combinó las nuevas observaciones ópticas del sondeo de todo el cielo de Gaia con información del directorio infrarrojo para buscar enanas blancas cuyo excedente infrarrojo indica la presencia del disco. Identificaron alrededor de 110 candidatos y realizaron espectroscopía óptica utilizando múltiples telescopios terrestres, de los cuales descubrieron seis nuevos discos de gas de enanas blancas. Su análisis de los espectros de estos objetos mostró que los discos son más complejos de lo esperado: son visibles más de 50 líneas de emisión y difieren en ancho, fuerza y forma.
Las líneas también tienen características de variabilidad sorprendentemente diferentes, con algunas estrellas mostrando líneas que varían poco durante los tres años de monitoreo, mientras que en al menos un huésped, las líneas varían en un 50%. Muchas de las líneas observadas tienen perfiles que permiten el modelado cinemático, por ejemplo, apuntando a un disco plano que gira en un llamado Movimiento keplerio (con velocidades más altas más cerca de la estrella, como en el caso de los planetas de nuestro sistema solar). Los nuevos resultados muestran que las enanas blancas tienen entornos ricos y dinámicamente activos que se pueden utilizar para comprender mejor cómo evoluciona el sistema planetario de la estrella a medida que la estrella envejece.
Proporcionado por el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica