Artículo publicado el 12 de abril de 2016 en Carnegie Science News
No se puede predecir qué tesoros podrían estar ocultos en nuestros propios sótanos. No laoconocíamos hace un año, pero resulta que una imagen astronómica de 1917 tomada en una placa astronómica de vidrio procedente de la colección de los Observatorios Carnegie muestra la primera prueba de un sistema planetario más allá de nuestro Sol. Este inesperado hallazgo apareció en el proceso de investigación de un artículo sobre sistemas planetarios alrededor de estrellas enanas blancas en la revista New Astronomy Reviews.
Placa de 1917 del espectro de la estrella de van Maanen Crédito: Carnegie Institution for Science
Esto es lo que pasó: hace aproximadamente un año, el autor de la revisión, Jay Farihi del University College London, contactó con el director de los Observatorios, John Mulchaey. Estaba buscando una placa en el archivo de Carnegie que contenía un espectro de la estrella de van Maanen, una enana blanca descubierta por el astrónomo holandés-estadounidense Adriaan van Maanen en el mismo año en que se creó la placa.
Los espectros estelares son grabaciones de la luz emitida por estrellas lejanas. Los espectros emiten todos los colores componentes de la luz, como un arcoíris o un prisma, y pueden enseñar a los astrónomos la composición química de la estrella. También pueden hablarnos sobre cómo se ve afectada la luz emitida por una estrella por la química de los elementos intermedios hasta que llega a la Tierra.
Las imágenes de espectros estelares permitieron a los astrónomos del siglo XIX desarrollar un sistema para clasificar estrellas que aún se usa en la actualidad. Los astrónomos modernos usan herramientas digitales para fotografiar estrellas pero, durante décadas, usarían placas fotográficas de vidrio tanto para tomar imágenes del cielo, como para registrar espectros estelares.
Tal como se solicitó, los Observatorios localizaron la placa de 1917, realizada por el antiguo Director de Observatorios Walter Adams, en el Observatorio del Monte Wilson, que en aquel momento era parte de Carnegie. Aparte de una anotación en la cubierta de la placa que indicaba que la estrella parecía un poco más cálida que el Sol, todo parecía normal.
Sin embargo, cuando Farihi examinó el espectro encontró algo bastante extraordinario.
La pista estaba en lo que se conoce como "línea de absorción" en el espectro. Las líneas de absorción indican "piezas que faltan", áreas donde la luz procedente de la estrella pasa a través de algo, y un color concreto de la luz es absorbido por dicha sustancia. Estas líneas indican la composición química del objeto intermedio.
El espectro de Carnegie de la estrella de van Maanen reveló la presencia de elementos pesados, tales como el calcio, magnesio, y hierro, que deberían haber desaparecido hace mucho tiempo en el interior de la estrella debido a su peso.
Sólo en los últimos 12 años ha quedado claro a los astrónomos que la estrella de van Maanen, y otras enanas blancas con elementos pesados en sus espectros, representan un tipo de sistema planetario que muestra vastos anillos de restos planetarios rocosos que depositan escombros en la atmósfera estelar. Estos sistemas, recientemente descubiertos, se conocen como "enanas blancas contaminadas". Fue una sorpresa para los astrónomos, dado que las enanas blancas son estrellas como nuestro Sol al final de sus vidas, por lo que no esperaban que tuviesen restos de material planetario a su alrededor en esa etapa.
"El inesperado hecho de que esta placa de 1917 de nuestro archivo contuviese la primera prueba registrada de un sistema de enana blanca contaminada es increíble", comenta Mulchaey. "Y el hecho de que se realizada por un astrónomos tan destacado en la historia como Walter Adams aumenta el entusiasmo".
No se han detectado los planetas orbitando la estrella de van Maanen, ni alrededor de sistemas similares, pero Farihi confía en que sea sólo cuestión de tiempo.
"El mecanismo que crea los anillos de los escombros planetarios, y la deposición sobre la atmósfera estelar, requiere la influencia gravitatoria de planetas totalmente formados", explica. "El proceso no podría darse a menos que hubiese planetas allí".
"Carnegie tiene una de las mayores colecciones del mundo de placas astronómicas con un archivo que incluye unas 250 000 placas de tres observatorios distintos — Monte Wilson, Palomar, y Las Campanas", concluye Mulchaey. "Tenemos toneladas de historia en el sótano y, ¿quién sabe qué otros hallazgos podríamos desenterrar en el futuro?".
