HARPS

La Pista de los Exoplanetas sobre la Curiosa Química del Sol

Un innovador censo de 500 estrellas, 70 de las cuales se sabe que albergan planetas, ha vinculado al antiguo “misterio del litio” observado en el Sol con la presencia de sistemas planetarios. Utilizando el exitoso espectrógrafo HARPS de ESO, un equipo de astrónomos ha descubierto que las estrellas similares al Sol, que albergan planetas, han destruido su litio mucho más eficazmente que las estrellas que carecen de planetas. Este hallazgo no sólo da luces sobre la falta de litio en nuestra estrella, sino que también proporciona a los astrónomos un modo muy eficiente de encontrar estrellas con sistemas planetarios.
Impresión artística de una estrella bebé todavía rodeada por un disco protoplanetario en el que los planetas se están formando.

Impresión artística de una estrella bebé todavía rodeada por un disco protoplanetario en el que los planetas se están formando.

“Durante casi 10 años hemos tratado de descubrir qué distingue a las estrellas con sistemas planetarios de sus primas carentes de éstos”, dice Garik Israelian, autor principal de un artículo que aparece esta semana en la revista Nature. “Ahora hemos descubierto que la cantidad de litio en estrellas similares al Sol depende de si tienen o no planetas”.

Durante décadas se han notado bajos niveles de este elemento químico en el Sol, en comparación con otras estrellas similares, y los astrónomos han sido incapaces de explicar esta anomalía. El descubrimiento de una tendencia entre las estrellas que tienen planetas da una explicación natural para este antiguo misterio. “La explicación para este rompecabezas de 60 años de existencia es bastante simple para nosotros”, añade Israelian. “El Sol carece de litio porque tiene planetas”.

Esta conclusión está basada en el análisis de 500 estrellas, incluyendo a 70 que albergan planetas. La mayoría de estas estrellas fueron monitoreadas durante varios años con el High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher -o Buscador de Planetas por Velocidad Radial de Alta Precisión- de ESO. Este espectrógrafo, mejor conocido como HARPS, está instalado en el telescopio de 3,6 metros de ESO y es el principal buscador de exoplanetas del mundo. “Esta es la mejor muestra disponible hasta la fecha para comprender qué es lo que hace únicas a las estrellas que albergan planetas”, dice el co-autor Michel Mayor.

Los astrónomos buscaron especialmente en estrellas semejantes al Sol, las que conforman casi la cuarta parte de la muestra. Descubrieron que la mayoría de las estrellas que albergan planetas posee menos del 1% de la cantidad de litio que mostraba la mayor parte de las otras estrellas. “Tal como nuestro Sol, estas estrellas han sido muy eficaces en destruir el litio que heredaron al nacer”, dice Nuno Santos, miembro del equipo. “Usando nuestra gran y especial muestra también podemos probar que la razón tras esta reducción de litio no está relacionada a ninguna otra propiedad de la estrella, como podría ser su edad”.

A diferencia de la mayoría de los elementos más livianos que el hierro, los núcleos del litio, berilio y boro no son producidos en cantidades significativas en las estrellas. En el caso del litio -compuesto de sólo tres protones y cuatro neutrones- se piensa que fue producido justo después del Big Bang, hace 13 mil 700 millones de años. Por lo tanto, la mayoría de las estrellas tendría la misma cantidad de litio, a no ser que este elemento haya sido destruido dentro de la estrella.

Este resultado también proporciona a los astrónomos un modo nuevo y rentable para buscar sistemas planetarios: revisando la cantidad de litio presente en una estrella, los astrónomos pueden decidir en qué estrellas vale más la pena invertir mayores esfuerzos de observación.

Ahora que se estableció un vínculo entre la presencia de planetas y los niveles curiosamente bajos de litio, el mecanismo físico que hay detrás debe ser investigado. “Hay varias formas en que un planeta puede perturbar los movimientos internos de la materia en su estrella madre, y así reordenar la distribución de los diversos elementos químicos, posiblemente causando la destrucción del litio. Ahora le toca a los teóricos descubrir cuál es la forma más probable que ocurre”, concluye Mayor.

Fuente: ESO - European Southern Observatory
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