Los astrónomos no suelen poner muchas esperanzas en los sistemas estelares binarios debido a los complejos efectos gravitatorios que se dan en este tipo de sistemas. Sin embargo, el equipo de investigación fue capaz de utilizar los fenómenos de eclipse entre las estrellas como un preciso reloj cuyas irregularidades podrían ser usadas para detectar posibles planetas en órbita.
La estrella más masiva situada en el centro del sistema planetario es una enana blanca muy pequeña (solo 2,3 veces más grande que la Tierra) y muy caliente (50,000 grados Kelvin) – las cenizas que quedan cuando una estrella tipo Sol muere. La otra estrella es una fría enana roja de mayor tamaño pero con una décima parte de la masa del Sol. La órbita entre ambas es muy estrecha.
Debido a un afortunado accidente la Tierra se encuentra en el mismo plano que este sistema binario, por lo que cada 3 horas y 7 minutos podemos ver el eclipse que se produce cuando la enana roja se sitúa delante de la enana blanca.
El importante cambio que se observa en el brillo del sistema actúa como un reloj altamente preciso. Usando los eclipses como “tics”, el equipo de astrónomos fue capaz de detectar cambios en el tiempo esperado para cada “tic”, lo que revelaría la presencia de dos planetas orbitando el par de estrellas. El planeta más masivo tendría 5.9 veces la masa de Júpiter, y orbitaría la estrella binaria cada 15.5 años a una distancia de 6 unidades astronómicas. Más cercano, el otro planeta orbitaría cada 7.75 años y su masa sería de 1.6 veces la masa de Júpiter.
Estos planetas podrían haber surgido al mismo tiempo que las estrellas, pero solo si hubieran sobrevivido a un dramático evento producido hace un millón de años: cuando la estrella primaria original aumentó su tamaño hasta convertirse en una gigante roja causó un acercamiento de la estrella secundaria hasta la estrecha órbita que se observa hoy en día. Por otro lado, los planetas podrían haberse formado muy recientemente a partir del material expulsado en este proceso.
El descubrimiento fue posible gracias al esfuerzo de un consorcio internacional de astrónomos, que trabajaron desde Alemania (Georg-August-Universitat de Gottingen, Eberhard-Karls-Universitat de Tubingen), Chile (Universidad de Valparaiso), Estados Unidos (University of Texas en Austin) y el Reino Unido (University of Warwick y la University of Sheffield). Muchas de las mediciones de los eclipses se hicieron en West Texas, gracias a los telescopios MONET , de 1,2 metros, y Otto Struve, de 2,1 metros, ambos en el McDonald Observatory.
Muchas de las observaciones en Texas fueron gracias a la labor de George Miller, que se involucró en el proyecto gracias a la Freshman Research Initiative de la Universidad de Texas en la primavera del 2009. La Freshman Research Initiative está dirigida por el profesor de Astronomía Don Winget, el científico investigador del McDonald Observatory Mike Montgomery y el estudiante de Astronomía J.J. Hermes, y ofrece a los estudiantes de primer año la oportunidad de involucrarse en proyectos de investigación de primera línea.
El descubrimiento de planetas externos a nuestro sistema solar se está convirtiendo en algo común (hasta la fecha, los astrónomos han confirmado la existencia de cerca de 500 planetas extrasolares). Sin embargo, solo una pequeña fracción de estos planetas se han hallado orbitando sistemas estelares binarios o incluso más complejos, por la razón de que hay muy poco espacio para que se formen planetas entre las estrellas.
Los dos planetas en NN Serpentis no se hallan muy cercanos a las estrellas binarias, pero la órbita de este sistema estelar doble no ha sido siempre tan estrecha como la que vemos hoy en día. Cuando la actual enana blanca era una estrella normal, dos veces más masiva que el Sol, ambas estrellas se encontraban separadas por 1.5 unidades astronómicas y los eclipses ocurrían cada dos años.
Cuando la estrella más masiva acabó de quemar el hidrógeno de su núcleo (tal y como hace el Sol hoy en día), se expandió hasta formar una gigante roja, aumentando su radio 300 veces y engullendo en su difuso contorno estelar a su compañera. La fricción de esta otra estrella moviéndose alrededor de la gigante roja hizo que la menos masiva se acercara dramáticamente al núcleo de la gigante roja –un proceso parecido al que se produce en la re-entrada de una nave espacial en la atmósfera terrestre, conocido entre los astrónomos como fase envolvente común.
El drástico cambio de energía orbital y de momento angular en un corto periodo de tiempo debió resultar en la pérdida de un 75 por ciento de la masa de la gigante roja, dejando tras de sí el núcleo caliente de la estrella original y una perjudicada compañera orbitando extremadamente cerca de esta recién creada enana blanca.
Este dramático cambio desde un sistema estelar doble normal hacia un estrecho sistema binario con presencia de una enana blanca debió haber sido todavía más dramático para cualquier planeta que ya estuviera presente: la pérdida de un 75 por ciento de la masa original de la estrella significó una pérdida de un 75 por ciento de su fuerza gravitatoria. Esto podría haber ocasionado o la pérdida de cualquier planeta, liberándolo hacia el espacio exterior, o un simple cambio en su órbita.
Ya que los riesgos para cualquier planeta de primera generación son tan enormes, debemos considerar una alternativa de segunda generación (aunque, como veremos, tampoco libre de peligros): los planetas que ahora vemos orbitar NN Serpentis podrían haberse creado hace solo un millón de años, durante la fase envolvente común, debido a la gran cantidad de gas y polvo que se desprendió y que formó un disco proto-planetario donde nuevos planetas podrían haberse creado. Si esto hubiese ocurrido así se abre la posibilidad de que estos planetas masivos surgieran después de la muerte de la estrella que posibilitó su creación.
Sea cual sea el origen de este recién descubierto sistema planetario, es inevitable recordar la famosa escena de la película Star Wars en la que un joven Luke Skywalker contempla un sistema estelar doble desde el desértico planeta Tatooine. Desafortunadamente los dos planetas descubiertos en NN Serpentis son gigantes gaseosos y eso imposibilita la vida tal y como la conocemos. Sin embargo, podrían existir planetas orbitando más cerca de NN Serpentis, en la llamada zona habitable o “Ricitos de Oro”, y donde el agua podría existir en forma líquida. Si esto es así, es posible que un Tatooine real espere a ser descubierto, y el anochecer de un sistema estelar binario esperando a ser contemplado.
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