¿Podría una fusión exomoon explicar la estrella de Tabby?

Concepto artístico de un hipotético anillo de polvo desigual que causa la misteriosa oscurecimiento de la Estrella de Tabby, también conocida como KIC 8462852 o Estrella de Boyajian. Imagen vía NASA / JPL-Caltech / Columbia University.

Tabby's Star, también conocida como KIC 8462852 o Boyajian's Star, ha fascinado a los astrónomos y al público en general durante los últimos años, con sus extraños y abruptos atenuaciones de brillo. Las teorías han variado desde cometas hasta agujeros negros y megaestructuras alienígenas para explicar las extrañas inmersiones. El 16 de septiembre, los científicos de la Universidad de Columbia dijeron que se les ocurrió otra posibilidad más: un exomoon derretido .

El nuevo artículo revisado por pares fue publicado en los Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society el 5 de septiembre de 2019.

El nuevo estudio se centra en la atenuación a largo plazo de Tabby's Star, donde la evidencia indica que se ha atenuado gradualmente en general durante las últimas décadas o incluso siglos, si no más. Los estudios han demostrado que la estrella se atenuó en un 14% entre 1890 y 1989. Esto está separado de las otras caídas ocasionales, donde el brillo de la estrella se atenuará repentinamente durante unas pocas horas o días y luego volverá a la normalidad. Algunos de esos descensos han sido tan poco como aproximadamente el 1%, mientras que otros hasta un enorme 22%.

Pero la atenuación gradual a largo plazo ha sido igual de desconcertante. El nuevo escenario propuesto involucra un gran exomoon helado, una luna que orbita un planeta en otro sistema solar, que se está "derritiendo" o evaporando lentamente. Como explicó el astrofísico Brian Metzger de Columbia, coautor del nuevo estudio:

El exomoon es como un cometa de hielo que se evapora y arroja estas rocas al espacio. Finalmente, el exomoon se evaporará por completo, pero la estrella tardará millones de años en derretirse y consumirse. Somos muy afortunados de ver suceder este evento de evaporación.

Las teorías sobre la Estrella de Tabby han variado desde cometas hasta megaestructuras alienígenas. ¿Podría la explicación realmente ser un exomoon que se evapora? Imagen vía NASA / JPL-Caltech / Sky & Telescope.

Un exomoon que se destruye lentamente también podría explicar las otras inmersiones más breves y aleatorias. La luna podría ser arrancada de su planeta, y en algunos casos, la luna podría terminar orbitando la estrella en su lugar. Cuando eso sucede, la radiación de la estrella podría arrancar las capas externas de la luna, creando nubes de polvo. Esas nubes de polvo podrían causar caídas en el brillo cuando pasan entre la estrella y la Tierra.

Pero, ¿qué pasa con la atenuación a largo plazo? Si un exomoon se desgarró, entonces partes de él aún podrían estar presentes en la nueva órbita alrededor de la estrella donde se había introducido la luna. El material de grano más grande forma un disco alrededor de la estrella, mientras que nubes de polvo de grano más pequeño lo atraviesan y las partículas más grandes se pueden mover más cerca de la estrella. Todo esto afecta la opacidad del disco con el tiempo.

La idea de un planeta y una luna acercándose a su estrella y siendo destruidos es única entre las hipótesis ofrecidas por la Estrella de Tabby.

Tabetha Boyajian, quien ayudó a llamar la atención de la estrella misteriosa KIC 8462852. Imagen vía exoplanets.astro.yale.edu.

El astrofísico Miguel Martínez de la Universidad de Columbia dirigió la nueva investigación sobre Tabby's Star. Él dijo:

Naturalmente, da como resultado que los exomoons huérfanos terminen en órbitas (muy excéntricas) con precisamente las propiedades que la investigación anterior había demostrado que eran necesarias para explicar la atenuación de la estrella de Tabby. Ningún otro modelo anterior pudo juntar todas estas piezas.

Si esta hipótesis es correcta, entonces otra pregunta es si tales eventos son raros o podrían ser más comunes. Las caídas en el brillo de algunas estrellas se ven con bastante frecuencia, pero tienden a ser estrellas mucho más jóvenes que todavía tienen discos de polvo y gas a su alrededor, donde se pueden formar planetas. Sin embargo, Tabby's Star es más vieja y se parece más a nuestro propio sol. El telescopio espacial Kepler miró a cientos de miles de estrellas, pero solo vio a una actuando de la misma manera que Tabby's Star lo hace a Tabby's Star. Eso no quiere decir que Tabby's Star sea la única extraña encontrada hasta ahora.

Por ejemplo, considere el llamado Transmisor Aleatorio - HD 139139 - un sistema estelar binario a 350 años luz de la Tierra. Esta estrella, también vista por Kepler, se descubrió que durante un período de 87 días sufrió hasta 28 tránsitos, es decir, 28 objetos que pasaban frente a la estrella, parecían planetas, y todos del mismo tamaño, excepto uno más grande. uno. El problema es que no hay evidencia de órbitas periódicas regulares para estos 28 objetos, como se esperaría de los planetas. ¿Y por qué son en su mayoría del mismo tamaño? De ahí el apodo Random Transiter.

Miguel Martínez, de la Universidad de Columbia, dirigió la nueva investigación sobre Tabby's Star. Imagen vía Miguel Martinez.

Si un exomoon que se evapora realmente explica la Estrella de Tabby, entonces eso también sería una evidencia convincente de que los exomoons son comunes en nuestra galaxia, como los científicos creen que deberían ser (aunque mucho más difíciles de detectar). De acuerdo con Metzger:

Realmente no tenemos ninguna evidencia de que existan lunas fuera de nuestro sistema solar, pero una luna lanzada hacia su estrella anfitriona no puede ser tan infrecuente. Esta es una contribución a la ampliación de nuestro conocimiento de los sucesos exóticos en otros sistemas solares que no hubiéramos sabido hace 20 o 30 años.

Los investigadores parecen haber defendido su idea de exomoon de fusión, por lo que será interesante ver lo que muestran las observaciones continuas y si otros científicos pueden apoyar sus hallazgos. Pero parece seguro que Tabby's Star continuará siendo uno de los descubrimientos más fascinantes de la ciencia espacial.

En pocas palabras: una nueva hipótesis podría explicar tanto las extrañas inmersiones cortas como la atenuación a largo plazo de la Estrella de Tabby: un "exomoon derretido".

Fuente: Exomoons huérfanos: desprendimiento de mareas y evaporación después de una colisión de estrella de exoplaneta

Via Universidad de Columbia