Pueden estrellas que nacen juntas de la misma nube molecular ser diferentes? Pueden las interacciones entre planetas y su estrella dejar algún signo en el patrón químico de la estrella?
Estas son las preguntas que un equipo internacional de astronomos liderado por Marcelo Tucci Maia del Núcleo de Astronomía de la UDP intenta resolver a través del análisis del sistema binario 16 Cygni. Este sistema de estrellas binarias es especial ya que ambas estrellas son gemelas al sol. Esto hace que no solo sea posible compararlas entre ellas, pero también con el Sol.
Ambas estrellas de la binaria del sistema 16 Cygni tienen la misma edad ( aprox. 7 Gyr según los resultados del análisis de los datos Kepler). Además, en una de las componentes (16 Cyg B) se ha detectado un planeta gigante (16 Cyg Bb). En este sentido, se trata de un conjunto de estrellas casi idénticas entre sí, nacidas de la misma nube interestelar (y en principio deberían tener la misma composición química) con una de las componentes albergando un planeta. Este sistema es, por tanto, un laboratorio perfecto para investigar las peculiaridades químicas debidas a la presencia de planetas y poner a prueba la teoría de que todas las estrellas que se forman a partir de las mismas nubes moleculares deberían tener la misma composición química.
En este trabajo, cuando el equipo comparó las composiciones químicas de ambas estrellas, encontró una clara tendencia entre la diferencia de abundancia química en función de la temperatura de condensación, mostrando una mayor diferencia para los elementos refractarios (que forman polvo más fácilmente), siendo el componente A más rico. En un trabajo anterior, se interpretó que esta diferencia se debía a la formación del núcleo rocoso del planeta gigante. El planeta debe haber agotado el material que se utilizó para construir su estrella anfitriona, haciendo que 16 Cyg B sea más deficiente en elementos refractarios en comparación con el componente A. En este nuevo estudio, el equipo volvió a estudiar este sistema binario con mejores datos, añadiendo no sólo exactitud y precisión a los resultados anteriores, sino ampliando el análisis a más elementos, en particular litio y berilio.
El litio es un elemento que está fuertemente correlacionado con la edad estelar en estrellas de tipo solar, en contraste con el berilio que no parece agotarse eficientemente con el tiempo. Se descubrió que 16 Cyg A es anómala ya que su abundancia de Li es demasiado alta para una gemela solar de su edad, mientras que la componente B muestra una abundancia de Li típica. También el Be es sobreabundante en el componente A, lo que evidencia que su peculiar patrón químico podría deberse a un engullimiento planetario.
So, stars that are born from the same molecular cloud not always share the same chemical composition, as planets mess around! But these differences are needed to detect and study planets that otherwise can not be studied!
Este trabajo fue recientemente aceptado por Astronomy and Astrophysics: http://arxiv.org/abs/1906.0419