Muchos estudios apuntan a que las estrellas con planetas son más ricas en metales pesados, como el hierro, que sus vecinas solitarias. Pero lo que no está claro es si la formación y la evolución de los planetas afecta a la composición química de la estrella central. Para averiguarlo, Alexandra Ecuvillon y otros investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) midieron el nivel de oxígeno de 155 estrellas de tipo solar, de las cuales 96 tienen planetas. “Si las estrellas con planetas obtuviesen el hierro sobrante de la materia planetaria, su nivel de oxígeno debería parecer bajo en comparación”, advierte Alexandra Ecuvillon. Pero el equipo no ha encontrado una diferencia en la proporción de oxígeno/hierro entre los dos grupos de estrellas. Este descubrimiento se suma al creciente número de pruebas de que es más probable que los sistemas planetarios sean fruto de la condensación de nubes ricas en hierro.

Estos resultados se publican hoy 12 de enero en la revista Astronomy and Astrophysics, artículo titulado “Oxygen abundances in planet-harbouring stars” (Abundancias de oxígeno en estrellas con planetas) que ya recibió una atención especial previa en la revista Nature, en la sección “Research Highlights”, titulado “Planetary Ingredients” (Ingredientes planetarios) el pasado 5 de enero. Esta investigación se enmarca en el proyecto del IAC "Pruebas observacionales de los procesos de nucleosíntesis en el Universo", que dirige el investigador Garik Israelian, y forma parte de la tesis doctoral de Alexandra Ecuvillon. Desde el año 2000, el grupo del IAC colabora con el grupo de planetas extrasolares del Observatorio de Ginebra (Suiza), dirigido por Michel Mayor, con objeto de investigar las características de las estrellas que tienen sistemas planetarios extrasolares, colaboración internacional que lidera actualmente la investigación en este campo.

Una de las líneas principales seguidas por esta colaboración es el estudio de las abundancias químicas en estrellas con planetas y estrellas ricas en metales sin planetas conocidos con el objetivo de entender el importante papel que desempeña la metalicidad en la formación de los sistemas planetarios. Como resultado, en 2001 demostraron que las estrellas con planetas tienen en sus atmósferas más metales (todos los elementos menos hidrógeno, helio, litio, berilio y boro) en promedio que las estrellas sin planetas conocidas.

Dos explicaciones han sido propuestas para relacionar el exceso en metalicidad con la presencia de planetas. La primera, la hipótesis de auto-enriquecimiento, considera que la sobreabundancia de hierro observada es debida al acrecimiento de una gran cantidad de material rocoso planetario sobre la estrella. La segunda, el escenario primordial, sugiere que el alto contenido en metales de la nube protoplanetaria desde la que se formó el sistema estrella-planetas es la causa del exceso de hierro encontrado en estrellas que albergan planetas.

Según los investigadores del IAC y del Observatorio de Ginebra, en estrellas con planetas, el comportamiento del oxígeno y del azufre, los dos elementos volátiles, no es el que correspondería según los modelos de evolución química de nuestra galaxia. “La explicación puede estar relacionada o bien con la presencia de planetas alrededor de esas estrellas o bien con la existencia de nuevos tipos de supernovas ricas en metales”, señala Garik Israelian.

Los datos han sido obtenidos con los telescopios VLT, del ESO (Cerro Paranal, Chile), el Telescopio Nazionale Galileo (TNG), del Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma), y los telescopios de 2,2 y 1,2 m, del ESO (La Silla, Chile).

Con objeto de profundizar en este campo y entender los procesos implicados, el IAC ha organizado el congreso “The Metal Rich Universe” (El Universo rico en metales), que se celebrará en Los Cancajos (La Palma), del 12 al 16 de junio de este año. Será el primer congreso internacional dedicado a estrellas ricas en metales, entre ellas las que poseen sistemas planetarios.

Más información:
http://www.iac.es/proyect/abuntest/
http://www.iac.es/proyect/mru/index.php