Cómo los cuerpos errantes en el espacio interestelar terminaron solos: The Tribune India
Milton Keynes (Reino Unido), 16 de enero
Ahora conocemos unos 5.000 planetas fuera del sistema solar. Si tuviera que imaginar cómo se vería en uno de estos mundos distantes o exoplanetas, su imagen mental probablemente incluiría una estrella madre, o más de una, especialmente si es fanático de Star Wars.
Pero los científicos han descubierto recientemente que hay más planetas de los que pensábamos flotando solos en el espacio, sin la luz de un compañero estelar amistoso. Estos son «planetas flotantes» helados o FFP. Pero, ¿cómo terminaron solos y qué nos pueden decir sobre la formación de estos planetas?
Como era de esperar, encontrar más y más exoplanetas para estudiar ha ampliado nuestra comprensión de lo que es un planeta. En particular, la línea entre los planetas y las «enanas marrones» (estrellas frías que no pueden fusionar hidrógeno como otras estrellas) se ha vuelto cada vez más borrosa.
Durante mucho tiempo se ha debatido qué determina si un objeto es un planeta o una enana marrón: ¿es una cuestión de masa? ¿Los objetos dejan de ser planetas si sufren fusión nuclear? ¿O es más importante la forma en que se formó el objeto?
Si bien aproximadamente la mitad de las estrellas y las enanas marrones existen de forma aislada, y el resto se encuentra en múltiples sistemas estelares, generalmente pensamos en los planetas como objetos subordinados que orbitan alrededor de una estrella.
Sin embargo, más recientemente, las mejoras en la tecnología de los telescopios nos han permitido ver objetos aislados más pequeños y más fríos en el espacio, incluidos los FFP, objetos que tienen una masa o una temperatura demasiado bajas para ser considerados enanas marrones.
Lo que aún no sabemos exactamente es cómo se formaron estos objetos. Las estrellas y las enanas marrones se forman cuando una región de polvo y gas en el espacio comienza a caer sobre sí misma.
Esta región se vuelve más densa, por lo que más y más materia cae sobre ella (debido a la gravedad) en un proceso llamado colapso gravitacional.
Eventualmente, esta bola de gas se vuelve lo suficientemente densa y caliente para que comience la fusión nuclear: el hidrógeno se quema en el caso de las estrellas, el deuterio (un tipo de hidrógeno con una partícula extra, un neutrón, en el núcleo) se quema en el caso de las enanas marrones.
Los FFP pueden formarse de la misma manera, pero nunca crecer lo suficiente como para que comience la fusión. También es posible que tal planeta comience su vida en órbita alrededor de una estrella, pero en algún momento sea expulsado al espacio interestelar.
Cómo detectar un planeta errante
Los planetas rebeldes son difíciles de detectar porque son relativamente pequeños y fríos. Su única fuente de calor interna es la energía sobrante del colapso que hizo que se formaran. Cuanto más pequeño sea el planeta, más rápido se eliminará el calor.
Los objetos fríos en el espacio emiten menos luz y la luz que emiten es más roja. Una estrella como el Sol tiene su pico de emisión en el visible; el pico de un FFP está más bien en el infrarrojo.
Debido a que es difícil verlos directamente, muchos de estos planetas se han descubierto utilizando el método indirecto de «microlente gravitacional», cuando una estrella distante está en la posición correcta para que su luz sea distorsionada gravitacionalmente por el FFP.
Sin embargo, detectar planetas a través de un solo evento único tiene la desventaja de que nunca podremos volver a observar ese planeta. Tampoco vemos el planeta en contexto con su entorno, por lo que nos falta información vital.
Para observar los FFP directamente, la mejor estrategia es atraparlos cuando son jóvenes. Esto significa que todavía queda una cantidad razonable de calor de su formación, por lo que son los más brillantes. En el estudio reciente, los investigadores hicieron precisamente eso.
El equipo combinó imágenes de una gran cantidad de telescopios para encontrar los objetos más débiles dentro de un grupo de estrellas jóvenes, en una región llamada Upper Scorpius.
Utilizaron datos de grandes estudios de propósito general combinados con sus propias observaciones más recientes para generar mapas visibles e infrarrojos detallados del área del cielo que cubren un período de 20 años. Luego buscaron objetos débiles que se movieran de una manera que indicara que eran miembros del cúmulo estelar (en lugar de estrellas de fondo mucho más distantes).
El grupo encontró entre 70 y 170 FFP en la región de Upper Scorpion, lo que hace que su muestra sea la más grande identificada directamente hasta la fecha, aunque el número tiene una incertidumbre significativa.
planetas rechazados
Según nuestra comprensión actual del colapso gravitacional, parece haber demasiadas FFP en este grupo de estrellas para que todas se hayan formado de esta manera. Los autores del estudio concluyen que al menos el 10% de ellos deben haber comenzado su vida como parte de un sistema estelar, formándose en un disco de polvo alrededor de una estrella joven en lugar de un colapso gravitatorio. Sin embargo, en algún momento, un planeta podría ser expulsado debido a interacciones con otros planetas. De hecho, los autores sugieren que estos planetas «rechazados» podrían ser tan comunes como los planetas que han estado solos todo el tiempo.
Si está asustado por la rotación repentina de la Tierra en el espacio profundo, probablemente no tenga que preocuparse: estos eventos son mucho más probables al principio de la formación de un sistema planetario cuando hay muchos planetas compitiendo por una posición. . Pero no es imposible: si algo fuera de un sistema planetario establecido, como otra estrella, lo perturbara, entonces un planeta aún podría separarse de su soleado hogar.
Si bien todavía tenemos un largo camino por recorrer para comprender completamente estos planetas errantes, estudios como este son valiosos. Los planetas pueden volver a visitarse para una investigación más profunda y detallada a medida que la nueva tecnología de telescopios esté disponible, lo que puede revelar más sobre los orígenes de estos extraños mundos. La conversación
Por Joanna Barstow, Ernest Rutherford Fellow, The Open University Milton Keynes
