¿Qué sucede cuando una estrella gigante roja consume un planeta?

Los astrofísicos saben desde hace mucho tiempo que, a medida que las estrellas como el Sol envejecen, alcanzan una etapa en la que se hinchan hasta convertirse en estrellas grandes e hinchadas llamadas gigantes rojas, muchas veces su diámetro juvenil.

Estas estrellas pueden incluso expandirse lo suficiente como para consumir algunos de sus planetas en órbita, dice Ricardo Yarza, estudiante graduado en astronomía y astrofísica en la Universidad de California, Santa Cruz, EE. UU. “Eso es algo que sabemos que le sucederá a Mercurio y Venus en nuestro sistema solar”, dice.

Eso, obviamente, no es bueno para un planeta. Pero, ¿qué le sucede a la estrella cuando se traga un planeta?

Si el planeta es pequeño, probablemente no mucho. En nuestro propio sistema solar, los cometas a menudo caen al sol, con poco efecto aparente. Y aunque Mercurio y Venus son sustancialmente más grandes que los cometas, siguen siendo pequeños en comparación con el Sol mismo.

Pero muchos sistemas planetarios tienen planetas cercanos mucho más grandes que Mercurio o Venus. Y un número significativo de estos sistemas eventualmente verán al menos un planeta engullido, dijo Yarza en una reunión reciente de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Pasadena, California.

Un efecto es que el planeta impartirá su impulso orbital a la estrella a medida que se sumerge en su interior. “Piense en la estrella como una taza de café y el planeta como una cuchara”, dice. “Una vez que colocas la cuchara dentro del café y comienzas a removerlo, obviamente estás haciendo que el café gire. Entonces, una vez que un planeta ingresa a la estrella, la está removiendo desde adentro”.

Eso, dice, podría explicar por qué algunas estrellas gigantes giran anormalmente rápido: “Una explicación es que engulleron un planeta”, dice Yarza.

La inmersión planetaria también podría explicar por qué algunas estrellas son extrañamente ricas en litio.

Eso es extraño, dice Yarza, porque el litio se consume fácilmente en el horno nuclear de una estrella del tamaño del Sol, por lo que cuando esa estrella alcance las últimas etapas de su vida, no debería quedar mucho. A menos, quizás, que haya consumido recientemente un objeto demasiado pequeño para tener un horno nuclear que queme litio, como un planeta grande o una enana marrón (una estrella muy fría apenas más grande que un planeta gigante).


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Finalmente, dice, algunas enanas blancas, las estrellas remanentes creadas cuando las gigantes rojas finalmente vuelven a caer sobre sí mismas y se colapsan a un tamaño más normal, tienen planetas o estrellas enanas marrones en órbitas cercanas a ellas.

Estos, dice, podrían haberse formado por material expulsado por la gigante roja cuando intentó tragarse un planeta demasiado grande. “Si revuelves el café lo suficientemente fuerte con la cuchara”, dice Yarza, “algo del café se derramará”. En el caso de una estrella, el material derramado sería material de sus capas exteriores, que luego podría fusionarse en un nuevo objeto.

En un esfuerzo por analizar los detalles, el equipo de Yarza modeló la inmersión de planetas gigantes de varios tamaños. Descubrieron que, de hecho, es posible hacer que una estrella gire lo suficientemente rápido como para expulsar sus capas externas, proporcionando material a partir del cual podría formarse un nuevo planeta o una enana marrón.

Pero su equipo también descubrió que la inmersión de un planeta grande podría impartir rápidamente una cantidad asombrosa de energía a la estrella, suficiente para aumentar brevemente su brillo en un factor de hasta 10,000.

¿Eso significa que podríamos detectar un proceso de este tipo en acción al encontrar estrellas que sean miles de veces más brillantes?

En teoría, tal vez. En la práctica, dice Yarza, podría ser difícil, porque estos aumentos en el brillo son de corta duración en términos astronómicos, y persisten solo unos pocos miles de años. “Creo que sería difícil de detectar”, dice.

El estudio de Yarza está disponible en línea en archivo.org/Sección/2203.11227.



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