TRES PLANETAS QUE DEBERÍAN HABER SIDO ENGULLIDOS

Al final de su vida, una estrella como el Sol asciende por lo que los astrónomos llaman la rama de las gigantes rojas: sus capas externas se hinchan en varios órdenes de magnitud. Las mareas y la pérdida de masa estelar deberían entonces arrastrar y engullir a cualquier planeta que orbite demasiado cerca: a menos de alrededor de una unidad astronómica (la distancia Tierra–Sol) en el caso de estrellas parecidas al Sol. Los censos de estrellas envejecidas encuentran, en efecto, muy pocos planetas gigantes en órbitas cortas.

En lo alto de esa rama, el helio se enciende en el núcleo y la estrella vuelve a encogerse. Se asienta en una etapa más pequeña llamada cúmulo rojo, en la que quema helio en su núcleo. Así que cualquier planeta visto cerca de una estrella del cúmulo rojo tiene que haber sobrevivido al momento en que su estrella alcanzó su tamaño máximo. Hasta ahora, solo se había descrito uno de estos planetas «prohibidos».

Escuchar a las estrellas

La dificultad está en distinguir ambas etapas. Una gigante en ascenso y una gigante del cúmulo rojo se parecen por su luz. Pero no vibran de la misma manera. Las estrellas oscilan, y sus oscilaciones sondean la densidad de su núcleo: es la astrosismología.

Wen-Xu Lin, Sheng-Bang Qian y sus colegas de la Universidad de Yunnan y de la Academia China de Ciencias examinaron así todas las estrellas conocidas que albergan planetas, con curvas de luz registradas por la misión TESS. Tres estrellas resultaron pertenecer con seguridad al cúmulo rojo: 24 Boo, HD 12648 y TYC 4282-605-1. Después, el equipo volvió a analizar años de mediciones del bamboleo de cada estrella, causado por la atracción de su planeta, procedentes de tres observatorios.

Órbitas dentro de la antigua estrella

Los tres planetas:

• 24 Boo b gira alrededor de su estrella en 30,3 días, a 0,183 unidades astronómicas: es el planeta más cercano conocido alrededor de una gigante del cúmulo rojo. Su masa mínima es de unas tres cuartas partes de la de Júpiter.
• TYC 4282-605-1 b: 101,6 días, 0,489 ua, al menos 14 veces la masa de Júpiter.
• HD 12648 b: 132,9 días, 0,516 ua, al menos 2,5 veces la masa de Júpiter.

Las propias estrellas son ahora entre 10 y 12 veces más anchas que el Sol. La cuestión es cuán anchas fueron en lo alto de la rama de las gigantes rojas. El equipo calculó ese radio máximo con modelos de evolución estelar, variando los detalles inciertos de la convección y de la composición. La órbita de 24 Boo b queda por debajo de todas las curvas probadas, y lo mismo ocurre con la de TYC 4282-605-1 b. HD 12648 b está más cerca del límite: su probabilidad de haber sido engullido baja de casi segura a un 43 % con el ajuste de convección más favorable.

Un modelo de la propia órbita (pérdida de masa, frenado por el viento estelar, mareas) da una regla sencilla: con la evolución ordinaria de una estrella aislada, un planeta visto alrededor de una estrella del cúmulo rojo nunca debería orbitar más cerca que el radio máximo pasado de la estrella. 24 Boo b y TYC 4282-605-1 b lo hacen con todos los modelos probados; en el caso de HD 12648 b, depende del ajuste de la convección.

Distancia orbital frente al radio de la estrella anfitriona para los planetas confirmados: los tres planetas de este estudio (rombos rojos) se sitúan entre estrellas del tamaño del cúmulo rojo, inusualmente cerca. — Figura 2d, Lin et al. (2026), arXiv:2611.04544.

¿Cómo pudieron sobrevivir?

Los autores enumeran posibilidades, explícitamente como ideas y no como mecanismos que demuestren:

1. Un pasado binario. Si una estrella anfitriona intercambió masa con una compañera, o se fusionó con ella, puede que su envoltura nunca se hinchara tanto. Las oscilaciones de 24 Boo muestran un acoplamiento inusualmente débil para una estrella tan pobre en elementos pesados, un indicio de que su historia quizá no sea la de una estrella aislada. El producto de una fusión también puede conservar o reconstruir un disco donde podrían formarse planetas de «segunda generación».
2. Un disco procedente de un planeta engullido. Si un planeta interior fue engullido, la energía que depositó en la estrella pudo expulsar gas hacia un disco temporal, que después habría podido atraer hacia dentro a un superviviente exterior una vez que la estrella se encogió.
3. Una escapada por los pelos. Un planeta pudo hundirse en la envoltura hinchada cerca de lo alto de la rama y luego encontrarse de nuevo fuera porque la envoltura se retiró más deprisa de lo que decaía su órbita.

La captura de un planeta errante o una reorganización dentro de un sistema de varios planetas se consideran menos probables.

Un planeta prohibido era una anomalía. Con tres, los autores hablan de una nueva clase de sistemas planetarios evolucionados, y de una física alrededor de las estrellas que envejecen que los modelos actuales todavía no contienen.