HAT-P-4: ¿La estrella que consume planetas?

Por Carlos Saffe*

Hasta la fecha se han descubierto más de 2.700 estrellas que presentan uno o más planetas que las orbitan, de un modo análogo a nuestro propio Sistema Solar. Sin embargo, a pesar de contar con estas 2.700 estrellas con planetas detectados, existen muy pocas evidencias de que una estrella haya acretado o consumido alguno de sus planetas, es decir que éste haya caído sobre la estrella. En caso de que esto ocurra, se esperaría que todo o parte de este material sea mezclado en la llamada “zona convectiva” dentro de la estrella.

Si el planeta consumido es de tipo rocoso (es decir parecido a la Tierra o a alguno de los demás planetas interiores), entonces podrían ocurrir tres fenómenos químicos en la atmósfera de la estrella: un aumento general en el contenido en metales, un incremento de los elementos refractarios y finalmente un aumento en la abundancia de Litio. Desde hace años distintos equipos de investigación buscan estos marcadores químicos en las atmósferas de las estrellas y hasta el momento sólo se encontraron dos o tres casos que muestran algunos de los fenómenos mencionados.

Recientemente, un equipo de investigadores del CONICET, al que pertenezco junto a los investigadores Emiliano Jofré y Romina Petrucci del Observatorio Astronómico de Córdoba (OAC, UNC), los becarios posdoctorales Matías Flores y Marcelo Jaque Arancibia del Instituto de Ciencias Astronómicas, de la Tierra y del Espacio (ICATE, CONICET-UNSJ), y en colaboración con Eder Martioli del Laboratorio Nacional de Astrofísica de Brasil (LNA), usamos observaciones del Observatorio Gemini Norte de la estrella HAT-P-4 y encontramos en forma simultánea, por primera vez, los tres rasgos químicos mencionados anteriormente. Notablemente, nuestras estimaciones indican que la estrella debe haber consumido elementos refractarios por un equivalente de al menos 10 veces la masa de la Tierra.

La estrella HAT-P-4 no se encuentra sola sino que forma parte de lo que se llama un sistema binario, formado por dos estrellas que orbitan una alrededor de la otra. La distancia entre las dos compañeras estelares es de varios miles de millones de kilómetros. Además, las estrellas presentan una notoria similitud física entre sí, en parámetros importantes tales como su temperatura y gravedad. El hecho de que HAT-P-4 perteneciera a este sistema binario con estrellas similares, nos permitió alcanzar la mayor precisión posible en el análisis químico, mediante la utilización de la llamada técnica diferencial. Alcanzar este nivel de precisión es un gran desafío para los estudios actuales, y constituyó un punto clave en el estudio llevado a cabo. El trabajo fue publicado recientemente en la revista Astronomy and Astrophysics Letters y mencionado en las noticias destacadas del Observatorio Gemini.

Nuestro trabajo futuro consiste en continuar con el estudio de otros sistemas binarios, buscando la posible marca química del proceso de formación de planetas. Tenemos un interés particular en aquellos pares de estrellas que son además físicamente similares a nuestro Sol. De este modo, los resultados a largo plazo ayudarán a ubicar nuestro propio Sol en contexto de otros objetos similares.