La exploración del universo ha revelado una riqueza inesperada de exoplanetas, con más de 5.800 confirmados hasta la fecha, según la NASA. Sin embargo, un fenómeno intrigante ha llamado la atención de los investigadores: solo el 5 % de estos planetas orbita estrellas de masa intermedia, es decir, aquellas que tienen entre 1,5 y 2,5 veces la masa del Sol. Esta limitada representación plantea preguntas sobre las dificultades inherentes a la detección de planetas en torno a estrellas de este tipo, que son grandes y luminosas, a diferencia de las estrellas de menor masa que permiten el uso de técnicas como la del tránsito.
Recientemente, un estudio publicado en la revista Astronomy & Astrophysics ha examinado 131 estrellas de masa intermedia en diferentes etapas de su evolución. Giovanni Mirouh, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y segundo autor del estudio, expone que, a pesar de la complejidad de estas estrellas, se han encontrado correlaciones entre la presencia de planetas y la metalicidad de las estrellas.
La metalicidad se refiere a la proporción de elementos pesados que poseen las estrellas. En el caso de las estrellas de baja masa, se ha observado que una mayor metalicidad está relacionada con la formación de más planetas, ya que un mayor contenido de elementos en el disco protoplanetario favorece esta formación. Sin embargo, en las estrellas de masa intermedia, las correlaciones son más complejas. En las estrellas más evolucionadas, se confirma un patrón positivo similar al hallado en las estrellas de baja masa. No obstante, entre las estrellas jóvenes, la tendencia se invierte, mostrando una mayor presencia de planetas en aquellas con menor metalicidad.
Este hallazgo inesperado podría explicarse por la evolución de la composición superficial de estas estrellas en distintas etapas. Para aclarar esta relación, los investigadores del IAA-CSIC han desarrollado modelos estelares que miden las propiedades de mezcla en la superficie de las estrellas de masa intermedia.
La formación de planetas juega un papel crucial en la composición de las estrellas. Durante el proceso de formación estelar, un disco de gas y polvo rodea a la estrella y provee el material necesario para la creación de cuerpos planetarios. A medida que los planetas se forman, "roban" una parte significativa de los elementos pesados del disco, lo que resulta en que la estrella central, tras la acreción del material restante, exhiba una composición superficial más pobre en metales.
En estrellas de baja masa, este material menos metálico se mezcla de manera imperceptible debido a sus zonas convectivas. En cambio, en estrellas de mayor masa, las capas externas son inicialmente radiativas, limitando esta mezcla. A lo largo del tiempo, a medida que estas estrellas evolucionan y desarrollan zonas convectivas, su verdadero contenido metálico se pone de manifiesto, lo que revela que la formación de planetas puede ocultar temporalmente las características reales de sus estrellas.
Este descubrimiento subraya la importancia de considerar la evolución estelar al estudiar sistemas planetarios, y la identificación de este fenómeno representa un primer paso hacia su comprensión. En futuro, misiones como PLATO de la Agencia Espacial Europea, en la que el IAA-CSIC participa, serán fundamentales para el avance en esta área. PLATO utilizará la astrosismología para estudiar estrellas con planetas, lo que permitirá profundizar en la relación entre la evolución estelar y la formación planetaria.
Fuente: Instituto de Astrofísica de Andalucía
