Pols d'estels

Res d’estructures alienígenes, ni de núvols de cometes en l’estel KIC 8462852, també anomenat estel de Tabby per l’astrònoma que més l’ha estudiat, Tabetha Boyajian. El comportament inusual podria explicar-se per la presència d’un planeta gegant amb anells, com Saturn, acompanyat de dos núvols gegantescos d’asteroides troians al voltant de l’estrella.

Això és el que un equip d’astrònoms de la Universitat de València, liderat per Fernando Ballesteros, ha proposat aquesta setmana en un article enviat a la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), disponible ací.

Recordem que l’estel de Tabby va ser observat per la missió Kepler entre l’any 2009 i 2013 dins d’un estudi de 150.000 estrelles per tal de determinar la presència o no de planetes. Però aquest estel, en lloc de mostrar una petita baixada d’un màxim d’1% de la lluminositat en passar el planeta per seu davant, com s’havia vist en altres estels amb planetes, ha mostrat baixades irregulars de flux d’un 20%. Una davallada tan brutal de llum estel·lar sense cap explicació convincent i que ha convertit l’estel en l’objecte més misteriós de la Via Làctia.

La setmana passada, com ja vaig informar, l’estel de Tabby tornà a manifestar-se. Des del 2013 havia estat tranquil·la, sense activitat aparent, almenys detectable des de la Terra. I durant 5 dies la lluminositat de l’estel cau un 3%.

I que ha proposat l’equip de l’Observatori Astronòmic de la Universitat de València pel que respecta a l’estrany objecte? Des de fa un any estan estudiant la possibilitat d’explicar l’inusual comportament de l’estel amb l’ús d’elements totalment habituals al Sistema Solar. L’equip de treball assegura que tota la peculiaritat de KIC 8462852 tindria sentit si se suposa l’existència d’un planeta gegant amb anells, com ara Saturn, amb un període orbital de 12 anys, i acompanyat en l’òrbita al voltant de l’estrella de dos núvols gegantescos d’asteroides troians. L’esdeveniment de la setmana passada ha accelerar l’acabament de l’article científic i l’enviament a MNRAS per a la seua publicació, prèvia valoració pels referees o censors.

Els asteroides troians són un grup d’asteroides que comparteixen òrbita amb un planeta  a l’entorn dels punts de Lagrange  L₄ i L₅ , situats aproximadament a 60° al davant i a 60° al darrere del planeta en la seua òrbita, respectivament. En els punts de Lagrange, l’atracció gravitatòria del planeta i de l’estel s’equilibren i, per tant, són punts d’estabilitat gravitatòria. Així que, de manera natural, els objectes que s’hi troben allí, romanen estables durant mil·lennis, seguint o precedint el planeta. Els troians més estudiats són els del planeta Júpiter com es mostra a la figura. Els que segueixen el planeta gegant s’anomenen pròpiament asteroides troians, i, per compensar, els precedents reben el noms d’asteroides grecs. Tanmateix per acurtar, als dos tipus d’objectes se’ls anomenen globalment troians .

Farà un any el company Fernando Ballesteros, de l’Observatori Astronòmic de la Universitat de València, s’observà d’un detall del que, aparentment, ningú s’havia adonat. Es podria interpretar la baixada del 15% de flux que detectà Kepler al voltant del dia 793 de la missió (figura 2c) con el pas o trànsit d’un planeta gegant i la sèrie de fenòmens al voltant del dia 1500 (figura 2d) com el pas d’un dels grups dels asteroides troians associats.

Com que el model pretén ser un model científic, ha de fer prediccions. I si tot és com sembla, aproximadament al voltant del dia 4430, és a dir en febrer del 2021, el segon grup de troians ha de passar per davant l’estel, un succés que la finestra d’observació del Kepler no permeté veure en el seu pas anterior. És a dir, a principis del 2021 la corba de llum de l’estel de Tabby s’ha de tornar caòtica amb baixades espectaculars i irregulars. A més a més s’espera un nou trànsit principal del planeta anellat per davant de l’estel a principis del 2023.

I per què cal introduir un anell al voltant del planeta? En la corba de llum del dia 793 (fig 2c) s’observa que la baixada és asimètrica. La davallada és més suau que la pujada de llum. Això indica que l’objecte que tapa l’estel no és esfèric sinó asimètric. I, sembla que la hipòtesi d’un anell inclinat un 5º respecte al pla orbital del planeta fa casar les dades observacionals molt bé.

https://www.instagram.com/p/BUhrbNvBQwJ/

Finalment caldria donar una explicació a la davallada de llum del sistema KIC 8462852 del 19 de maig passat. El model ho preveu perfectament com l’eclipse secundari del sistema que ocorre quan el planeta passa per darrere l’estel. Donat que els planetes sempre reflecteixen un poc la llum del seu estel, “l’apagada” del planeta ha de fer baixar momentàniament la llum del conjunt estel-planeta.

Encara que hi ha alguns punts que caldria aclarir, com ara que no s’ha detectat amb el satèl·lit Spitzer cap emissió de llum remarcable en l’infraroig que denotaria un disc, o que el planeta ha de ser gran (30% radi estel·lar) per fer un eclipsi tan profund i durador, el model té molt bona pinta i explica tot els fenòmens observats fins ara i, més important encara, fa previsions per al futur. Si els pròxims dies o mesos es produeix un altre fenomen d’activitat de l’estel KIC 8462852, el model no serà correcte. Però si l’estel no fa res fins al 2021 ja tindrem una explicació possible per a l’estel més misteriós de la Via Làctia.

Més informació:
La estrella de Tabby y sus troyanos, el bloc de Alberto Fernández Soto. 24 maig 2017.
New Hypothesis For Tabby’s Star Suggests A Ringed Planet And Lots Of Asteroids, Iflscience. Alfredo Carpineti, 24 de maig 2017. Amb entrevista a Fernando Ballesteros.
Detectar extraterrestres seria un indicatiu de que és possible sobreviure al desenvolupament tecnològic, Entrevista a Fernando Ballesteros, Premi Europeu de Divulgació Científica, Pols d’estels, 15 febrer 2007.

Imatges i vídeos:

1.- Esquema del sistema de KIC 8462852 i l’explicació del comportament inusual. Ballesteros et al., enviat a MNRAS, 2017.
2.- Corba de llum de l’estel KIC_8462852 al llarg de 1580 dies d’observació. Es veuen una baixada de flux al voltant del dia 793 i altres seguides cap al dia 1500. Baix es veuen ampliacions de les baixades. De l’article Planet Hunters X. KIC 8462852 – Where’s the flux?.
3.- Esquema dels asteroides troians de Júpiter. Wikipedia Commons.
4.- Animació del sistema per a Cuatro, feta per Santiago Romero Ruiz, Infografista en Noticias Cuatro·, Informativos Telecinco y Las Mañanas de Cuatro.