Un exoplaneta ha hecho envejecer prematuramente a su estrella

Imágenes óptica y de rayos X de la estrella WASP-18. Crédito: NASA/CXC/SAO/I.Pillitteri y colaboradores; DSS; NASA/CXC/M.Weiss.

Las estrellas jóvenes y calientes son altamente activas, emitiendo enormes erupciones de partículas cargadas desde sus superficies. Pero a medida que envejecen se vuelven naturalmente menos activas, se debilita su emisión de rayos X y se ralentiza su rotación.

Los astrónomos han teorizado que un “Júpiter caliente” –un abrasador gigante de gas que orbita muy cerca de su estrella madre- puede ser capaz de sostener la actividad de una estrella joven, en última instancia prolongando su juventud. A principios de este año, dos astrónomos del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) probaron que esta hipótesis es cierta.

Pero ahora, observaciones de un sistema diferente muestran el efecto opuesto: un planeta que está causando que su estrella envejezca mucho más rápido.

El planeta, WASP-18b tiene una masa aproximadamente 10 veces la de Júpiter y orbita su estrella madre en menos de 23 horas. Así que no es exactamente un Júpiter caliente típico –un gigante de gas caliente que orbita la estrella que lo alberga- dado que sus características son un poco más drásticas.

“WASP-18b es un exoplaneta extremo”, dijo el autor principal Ignazio Pillitteri del Instituto Nacional de Astrofísica en Italia. “Es uno de los Júpiter calientes más masivos conocidos y uno de los más cercanos a su estrella anfitriona, y estas características conducen a un comportamiento inesperado”.

El equipo cree que WASP-18 tiene 600 millones de años de edad, relativamente joven comparada con el Sol, que tiene 5.000 millones de años. Pero cuando Pillitteri y sus colaboradores observaron la estrella por un largo periodo con el Observatorio Chandra de Rayos X, no vieron rayos X; un signo delator de que la estrella es joven. De hecho, las observaciones muestran que la estrella es 100 veces menos activa de lo que debería ser.

“Pensamos que el planeta está envejeciendo la estrella causando estragos en sus entrañas”, dijo el coautor Scott Wolk (quien también participó en el estudio previo que muestra el efecto opuesto) del CfA.

Los investigadores afirman que las fuerzas de marea creadas por el tirón gravitatorio del planeta masivo pudo haber afectado el campo magnético de la estrella generado por el movimiento del plasma conductor en las profundidades de la estrella. Es posible que el exoplaneta interfiriera de manera importante con las capas superiores de la zona convectiva, redujera cualquier mezcla de material estelar y cancelara efectivamente la actividad magnética.

El efecto de las fuerzas de marea del planeta también puede explicar una cantidad inusualmente alta de litio observada en la estrella. Generalmente, el litio es abundante en las estrellas jóvenes, pero desaparece con el paso del tiempo a medida que la convección lo lleva hacia el centro de la estrella, donde es destruido por reacciones nucleares. Así que si hay menos convección –como parece ser el caso de WASP 18- entonces el litio no circulará hacia el centro de la estrella y sobrevivirá.

El estudio “No X-rays from WASP-18. Implications for its age, activity, and the influence of its massive hot Jupiter” fue publicado en la edición de julio de 2014 de la revista Astronomy & Astrophysics.

Fuente: Universe Today