En algún lugar de la galaxia, una estrella enana blanca de repente comenzó a brillar intensamente. Y ahora entendemos el violento cataclismo que lo causó: el campo gravitacional de la estrella hizo pedazos al asteroide, dispersando sus partes metálicas en un halo brillante alrededor de la estrella.
No hay video telescópico de un asteroide que se rompa en el espacio. Pero esto es lo que sabemos: hay una estrella enana blanca en nuestra galaxia que, durante años, emitió una cantidad constante de luz infrarroja media (MIR). Luego, en 2018, estas emisiones cambiaron. En el transcurso de seis meses, la luz de las estrellas desde ese punto en el espacio se volvió un 10% más intensa en el espectro MIR, y ese punto aún se está volviendo más brillante. Los investigadores creen que se debe a una nueva nube de polvo metálico entre la Tierra y la estrella, probablemente debido a la reciente ruptura del asteroide.
Para un extraño, puede parecer contradictorio que una nube de polvo haga que una estrella se vea más brillante. Pero Tinggui Wang, astrónomo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China y autor principal de un artículo que describe el evento, dijo que el brillo tiene sentido si se piensa en cómo interactúan la estrella y la nube.
"Cuando los escombros están en nuestra línea de visión hacia la estrella, la estrella se atenuaría", dijo a Live Science. "Sin embargo, los escombros cubren solo una pequeña fracción del cielo, por lo que la posibilidad de estar en la línea de visión es pequeña".
Sin embargo, aunque los fragmentos individuales de escombros son pequeños y cada uno cubre solo un pequeño trozo de cielo, toda la nube es grande, mucho más grande que la estrella. En condiciones normales, solo los fotones que salen de la estrella directamente en la Tierra llegan a los telescopios humanos. Pero la nube cambia eso. Rayos de luz dirigidos en todo tipo de direcciones golpean la nube de escombros, calentándola y haciendo que los fragmentos de asteroides emitan luz MIR. Esa luz también llega a la Tierra, a pesar de que los rayos de luz que la causaron normalmente no lo habrían hecho. El resultado es una región brillante más grande del cielo que nuestros telescopios registran como un pico de luz, dijo Wang.
Imagine una tenue linterna a lo lejos en una noche despejada. Si apunta directamente a usted, puede notarlo como un punto delgado de luz. Pero si enciende la linterna a través del vapor de una máquina de niebla, hay un objeto mucho más grande y brillante para llamar su atención, incluso si el poder de la fuente de luz sigue siendo el mismo.
Los astrónomos han visto nubes de escombros como esta antes en el espacio, dijo Malena Rice, experta en astronomía de discos de escombros alrededor de estrellas distantes y estudiante de doctorado en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Yale. Y han visto evidencia de objetos no esféricos, probablemente asteroides que orbitan objetos fuera de nuestro sistema solar, posiblemente otra enana blanca. Pero esta puede ser la primera vez que los astrónomos han visto un asteroide desintegrarse en una nube de escombros alrededor de una estrella.
"Este proceso ha sido teorizado durante más de una década", dijo Rice, que no participó en la investigación, a Live Science. "Pero nunca hemos tenido la oportunidad de estudiar el proceso completo de interrupción en acción hasta ahora".
Entonces, ¿qué podría haber hecho pedazos el asteroide? Wang y sus colegas concluyeron que probablemente era un efecto gravitacional llamado interrupción de las mareas.
"Una enana blanca es una estrella muy compacta", dijo Wang. "Como tal, cerca de la estrella, el gradiente del campo gravitacional puede ser muy grande", lo que significa que la gravedad puede cambiar bruscamente en un espacio corto.
Imagina que estás flotando en el espacio, orbitando una estrella con los pies apuntando hacia ella. La gravedad en tus pies sería mayor que la gravedad en tus hombros. Si estás parado en la Tierra en este momento, estás experimentando el mismo efecto, aunque la diferencia, el gradiente, es tan mínima que no lo notas.
En los empinados campos gravitacionales cerca de las enanas blancas, dijo Wang, los gradientes pueden volverse tan intensos que abruman a las fuerzas que mantienen un objeto unido. Los asteroides grandes están pegados con su propia gravedad, pero esa gravedad no es tan fuerte como los gradientes cercanos a las enanas blancas. Cuando los asteroides pasan a través de esas regiones de marea, los astrónomos creen que se rompen y se esparcen en el espacio como una nube.
Esto está relacionado con la razón por la que algunos planetas están rodeados de anillos de polvo, y no solo lunas, dijo Rice. Las fuerzas de marea más débiles de los planetas grandes pueden evitar que la materia en sus anillos se agrupe en bolas.
Los astrónomos están seguros de que los escombros no eran de un cometa en este caso, dijo Wang, porque los cometas se mueven tan rápido que los escombros saldrán rápidamente del vecindario cálido inmediato alrededor de la estrella y se enfriarán. Es posible que explote un planeta rocoso, dijo, pero los investigadores creen que es más probable un objeto más pequeño, del tamaño de un asteroide. (La distinción precisa entre un asteroide grande y un planeta pequeño puede ser un poco vaga. Pero cuando se trata de otros sistemas estelares, los astrónomos generalmente usan "exoasteroid" para referirse a objetos de metal y roca más pequeños y dentados y "exoplaneta" para referirse a objetos lo suficientemente grande como para que su gravedad los haya formado en esferas.
En este momento, la nube de escombros todavía está rodeando la estrella, que se conoce con el nombre de WD 0145 + 234. Sin embargo, con el tiempo, es probable que esa nube caiga sobre la superficie estelar, dijo Wang. Esos escombros que caen, hechos de metal y quizás algo de gas caliente, podrían explicar cuántas enanas blancas terminan con evidencia de contaminación significativa de metales a la luz de sus estrellas.
