JWST examina el disco de escombros alrededor de una enana blanca

Los discos de escombros son bastante comunes en el Universo. Las estrellas jóvenes tienen discos protoplanetarios a partir de los cuales se forman los planetas. Los agujeros negros tienen discos de acreción que son el origen de los chorros galácticos. Los restos de supernovas pueden formar un disco alrededor de estrellas de neutrones. Entonces, ¿qué pasa con las enanas blancas?

Se podría pensar que los discos de desechos de enanas blancas son comunes. Después de todo, las estrellas de neutrones explotan con una fuerza enorme, eliminando la mayor parte de las capas externas de una estrella, mientras que las enanas blancas son los restos de estrellas gigantes rojas que se expanden para crear nebulosas planetarias. Si las estrellas de neutrones pueden contener suficiente material para crear un disco de escombros, seguramente una enana blanca también podrá hacerlo. Y resulta que algunas enanas blancas parecen tener un disco de escombros. Un pequeño porcentaje de las enanas blancas tienen emisiones infrarrojas, lo que indica la presencia de materia circundante.

Dadas las temperaturas de la superficie y la luminosidad de las enanas blancas, puede resultar difícil estudiar sus discos de desechos en detalle. Por tanto, no sabemos mucho sobre la composición y formación de estos registros. Pero eso está empezando a cambiar gracias a nuevas observaciones de un disco de desechos de una enana blanca realizadas por el Telescopio Espacial James Webb (JWST).

Las observaciones se refieren a una estrella conocida como WD 0145+234. En 2018 se observó una explosión infrarroja, lo que sugiere la fragmentación de un asteroide o cometa que orbita alrededor de la estrella. Esto es consistente con la idea de que los discos de acreción de las enanas blancas se forman a partir de los restos de sus sistemas estelares, como planetas y asteroides. Las nuevas observaciones del JWST confirman la presencia del disco y la idea de que se forma a partir de colisiones de cuerpos que orbitan alrededor de la estrella.

Más precisamente, las observaciones espectrales muestran la presencia de granos de silicato que son restos de colisión. Ya se han detectado silicatos alrededor de la enana blanca, pero estas observaciones también sugieren la presencia de carbonatos, lo cual es particularmente interesante. El resultado debe confirmarse con observaciones adicionales, pero, de ser cierto, sugiere que las colisiones de cuerpos más grandes contribuyeron a la formación del disco. Los carbonatos se forman por interacción con agua líquida, por lo que deben haberse formado en cuerpos lo suficientemente grandes como para derretir el hielo de agua. Al menos decenas de kilómetros de diámetro. Los cuerpos del sistema solar a menudo contienen carbonatos, y debido a que el Sol eventualmente se convertirá en una enana blanca, esto sugiere que los discos de desechos de las enanas blancas son el resultado de sistemas planetarios similares.

El equipo continúa analizando los datos para ver qué observaciones podrían ser más útiles en el futuro.

Referencia: Cisne, Andrew y col. «El primer disco de escombros de una enana blanca observado por JWST». preimpresión de arXiv arXiv:2310.09355 (2023).