Primer planeta confirmado en la 'zona prohibida' de enanas blancas

El telescopio espacial James Webb ha detectado un exoplaneta gélido de 5,2 masas la de Júpiter, orbitando una antigua enana blanca a una distancia de tan solo 0,02 ua (20% de la distancia Sol-Tierra).

Con una temperatura de 186 K (-87 grados Celsius), este es el exoplaneta más frío cuya luz se ha detectado directamente, según informa la AAS (American Astronomical Society).

Las estrellas de masa baja a intermedia eventualmente evolucionan en gigantes rojas y luego en enanas blancas: núcleos estelares cristalizados y sobrecalentados que se enfrían y se desvanecen lentamente a lo largo de milenios. Qué sucede con los planetas alrededor de estrellas que evolucionan en enanas blancas es una pregunta abierta, que puede responderse detectando y caracterizando los planetas que permanecen en estos sistemas.

Se espera que los planetas que orbitan en radios superiores a 2 ua resistan la transición de su estrella anfitriona a una gigante roja, y las búsquedas específicas de exoplanetas enanos blancos han revelado un pequeño número de planetas a esta distancia segura. Las observaciones también han comenzado a indicar planetas que orbitan enanas blancas más cerca -dentro de la "zona prohibida" que se cree que fue barrida por la transformación de la estrella anfitriona en una gigante roja- y los investigadores ahora han confirmado la presencia de un planeta que se desarrolla extremadamente cerca de su enana blanca anfitriona.

La enana blanca WD 1856+534 se encuentra a aproximadamente 82 años luz de distancia. En 2020, investigadores que utilizaron datos del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) y varios telescopios terrestres detectaron un objeto del tamaño de Júpiter orbitando WD 1856+534 cada 1,4 días a una distancia de tan solo 0,02 ua, casi 30 veces más cerca que Mercurio del Sol. Las observaciones originales no permitieron discernir si el objeto, catalogado como WD 1856+534b, era un exoplaneta masivo o una enana marrón de baja masa.

Ahora, un equipo dirigido por Mary Anne Limbach, de la Universidad de Michigan, ha realizado observaciones de seguimiento del sistema. Utilizando el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del James Webb, el equipo de Limbach detectó WD 1856+534b restando un modelo detallado del flujo de la enana blanca del flujo observado.

Al modelar esta emisión térmica, Limbach y sus colaboradores demostraron definitivamente que WD 1856+534b es un planeta. Su masa probablemente ronda las 5,2 masas de Júpiter, aunque son posibles masas entre 0,84 y 5,9 masas de Júpiter. Con una temperatura extremadamente fría de tan solo 186 K -solo 60 K más cálida que Júpiter-, WD 1856+534b es el exoplaneta más frío cuya emisión se ha detectado directamente.

Dado que WD 1856+534b no pudo haber sobrevivido a la transformación de su estrella anfitriona en una gigante roja en su posición actual, debió migrar hacia el interior desde una órbita más distante. La causa de esta migración aún no está clara, aunque la evolución de la envoltura común o los impulsos gravitacionales de otro planeta o estrella podrían haber influido. Las próximas observaciones del JWST, que sondearán la atmósfera de WD 1856+534b y buscarán otros planetas en el sistema, podrían proporcionar respuestas.