El telescopio espacial James Webb observa un disco de escombros alrededor de una enana blanca

Los discos de escombros son muy comunes en el universo. Las estrellas jóvenes contienen discos protoplanetarios a partir de los cuales se forman los planetas. Los agujeros negros contienen discos de acreción que son la fuente de chorros galácticos. Los restos de supernovas pueden formar un disco alrededor de estrellas de neutrones. ¿Qué pasa con las enanas blancas?

Se podría pensar que los discos de desechos de las enanas blancas son comunes. Después de todo, las estrellas de neutrones explotan con una fuerza enorme, desprendiéndose de la mayoría de las capas exteriores de la estrella, mientras que las enanas blancas son los restos de estrellas gigantes rojas que sobresalen para formar nebulosas planetarias. Si las estrellas de neutrones pueden retener suficiente material para crear un disco de escombros, seguramente una enana blanca también podrá hacerlo. Resulta que algunas enanas blancas contienen un disco de escombros. Un pequeño porcentaje de enanas blancas tienen emisiones infrarrojas, lo que indica la presencia de alguna materia a su alrededor.

Debido a las temperaturas de la superficie y la luminosidad de las enanas blancas, puede resultar difícil estudiar sus discos de desechos en detalle. Entonces no sabemos mucho sobre la instalación y configuración de estos discos. 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, fue testigo de una explosión infrarroja, que indicaba la desintegración de un asteroide o cometa que orbitaba 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. Nuevas observaciones del JWST confirman la existencia del disco y la idea de que se forma a partir de colisiones de objetos que orbitan alrededor de la estrella.

En concreto, las observaciones espectroscópicas muestran la presencia de granos de silicato que son restos de la colisión. Se han detectado silicatos alrededor de la enana blanca antes, pero estas observaciones también sugieren la presencia de carbonatos, lo cual es particularmente interesante. El resultado necesita ser confirmado por observaciones adicionales, pero si es correcto, sugiere que las colisiones con el objeto más grande pueden haber contribuido a la formación del disco. Los carbonatos se forman al reaccionar con agua líquida, por lo que deben haberse formado dentro de cuerpos lo suficientemente grandes como para derretir el hielo de agua. Al menos decenas de kilómetros de diámetro. Los objetos del sistema solar a menudo contienen carbonatos, y dado que el Sol eventualmente se convertirá en una enana blanca, esto sugiere que los discos de escombros 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: Swann, Andrew y col. «El primer disco de escombros de una enana blanca observado por el telescopio espacial James Webb». preimpresión de arXiv arXiv:2310.09355 (2023).