La prensa local y los canales chilenos de televisión reportaron durante la semana pasada con bastante entusiasmo un descubrimiento astronómico hecho por un grupo internacional de 13 científicos, entre ellos el alemán Dr. Matthias Schreiber que trabaja en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Valparaíso. Se trata del sistema binario NN Serpentis que, al parecer, está acompañado por dos exoplanetas.

Este descubrimiento importante nos hace muy orgullosos porque nuestra Universidad y Región participaron en él. Esta comunicación no pretende repetir lo que salió en la prensa (por ejemplo en el Mercurio de Valparaíso o en La Segunda) sino que aclarar principalmente algunos detalles, a mi juicio bastante interesantes, que escaparon la atención de los periodistas.

¿Cómo se pueden detectar planetas que rodean a estrellas binarias? En el trabajo mencionado se le aplicó a NN Serpentis un método nuevo, sólo usado anteriormente en una ocasión, que aprovecha la alta precisión en la determinación del tiempo de eclipses. Esto se debe al diámetro muy pequeño (parecido al de la Tierra) que tiene su componente más luminoso, la enana blanca, en comparación al diámetro grande del segundo componente del sistema binario. Esto permite determinar el momento exacto de los eclipses con una precisión del orden de un décimo de segundo. Como una vuelta entera de la binaria dura sólo un poco más de 3 horas, se pueden observar eclipses muy a menudo. Juntando muchos de estos datos por años o décadas, se puede analizar si los eclipses se atrasan o se adelantan de forma periódica. Esto se hizo, y se encontró variaciones significantes. Los datos se pueden interpretar por la presencia de dos planetas, el primero orbitando a la binaria en 15,5 años a una distancia de 5 UA (Unidad Astronómica = distancia Tierra–Sol), con una masa de hasta 7 veces la de Júpiter. El segundo planeta completa su vuelta en sólo 7,7 años a una distancia de 3 UA, su masa corresponde al doble de la de Júpiter. Si hacemos una analogía con el sistema solar, encontramos que la estrella binaria misma (la enana roja y la enana blanca) cabría fácilmente dentro de nuestro Sol; el planeta más chico podría colocarse en el cinturón de asteroides fuera de la órbita de Marte, mientras el más grande se ubicaría donde se encuentra "nuestro" Júpiter.

Hay que enfatizar un hecho importante: ni Matthias Schreiber ni otros astrónomos jamás vieron directamente los dos planetas. Sólo se sabe de su existencia debido a su atracción gravitacional hacia el centro estelar, en este caso una binaria compacta. Se pudo descubrir los planetas porque la naturaleza nos hizo un regalo especial: un reloj natural preciso que permite detectar adelantos y atrasos de los eclipses. Si la órbita de NN Serpentis tuviera otra inclinación en el espacio, evitando eclipses, nunca se podría haber detectado estos planetas.

Aún más interesante es el problema del origen de estos sistema planetario, y su historia. En principio, ni el sistema binario, ni los planetas deberían existir. ¿Por qué? Sabemos que una enana blanca siempre es el ex-núcleo de un a estrella que ya está muerta. Sin embargo, antes de su muerte pasa por el estado de gigante, con un diámetro inmenso que, en el caso del Sol, sobrepasará la órbita de Marte. ¿Cómo, entonces, puede existir otra estrella compañera tan cercana, orbitando sólo en 3 horas a la enana blanca? Para poder explicar esto, los astrónomos desarrollaron el modelo de la "envoltura común": originalmente, ambas estrellas se encontraban a distancias mucho más lejanas entre sí, pero cuando la más masiva pasó por su fase de gigante, su superficie llegó hasta la pequeña enana roja y la envolvió. Ésta, sumergida en la gigante, empezó, por efectos de la fricción, a girar en forma de un espiral hacia adentro, acercándose más y más al núcleo, la ahora enana blanca. Este proceso terminó con la eyección de toda la envoltura hacia el espacio, dejando la configuración que actualmente podemos observar. Se conoce esta eyección de envoltura como "nebulosa planetaria", de formas variadas y hermosas. La fase de envoltura común es muy corta en términos astronómicos, menos que 1000 años (por eso la estrella compañera casi no nota el cambio y sale inalterada), mientras la nebulosa con el material eyectado dura un poco más, unos 50000 años.

Y los planetas? Jamás alguien esperó encontrar planetas en un sistema exótico, con una historia tan tormentosa, pero allí están. Hay dos escenarios posibles: tal vez existían antes a distancias aún mucho mayores, y migraron hacia su posición actual durante la eyección del material, también por efectos de la fricción. O, mucho más excitante: Tal vez no existían antes, y se formaron después de la fase de la envoltura común del mismo material de gas y polvo eyectado al deceso de la ex-estrella, ahora enana blanca. Qué idea más romántica: Una estrella, justo al instante de su muerte da a luz a dos pequeños hijos...

Todavía no sabemos cuál de estos escenarios es el correcto, pero Matthias Schreiber y su grupo de investigación en la Universidad de Valparaíso están trabajando en averiguarlo.