Incluso las estrellas condenadas a morir como supernovas pueden tener planetas


El noventa por ciento de todos los exoplanetas descubiertos hasta la fecha (ahora hay más de 5000) orbitan alrededor de estrellas del mismo tamaño o más pequeñas que nuestro sol. Las estrellas gigantes parecen carecer de compañeros planetarios, y este hecho tiene serias implicaciones sobre cómo entendemos la formación del sistema solar. Pero, ¿es la escasez de planetas alrededor de estrellas grandes un fiel reflejo de la naturaleza, o hay algún sesgo inherente en la forma en que buscamos exoplanetas que hace que no los veamos? El reciente descubrimiento de dos gigantes gaseosos que orbitan alrededor de una estrella gigante llamada µ2 Scorpii sugiere que podría ser el último.

La ubicación de µ2 Scorpii en el cielo nocturno. Crédito: Wikimedia Commons: Torsten Bronger

µ2 Scorpii es una estrella visible a simple vista; puede salir y buscarla usted mismo; forma parte del final de la cola de la constelación de Scorpius, no muy por debajo de la estrella brillante conocida como Antares. µ2 Scorpii es una estrella de tipo B, nueve veces la masa del sol, lo suficientemente grande como para explotar algún día en una espectacular supernova, antes de colapsar en una densa estrella de neutrones.

Recientemente, los astrónomos han estado estudiando µ2 Scorpii como parte del Estudio de Abundancia de Exoplanetas B-Star (BEAST), y han revelado dos gigantes gaseosos, uno aún por confirmar, en órbita alrededor de la estrella. Este es el primer sistema de este tipo que conocemos.

Encontrar estos planetas no fue fácil. Hay varios métodos utilizados para detectar exoplanetas. El método de tránsito nos permite capturar planetas cuando pasan frente a su estrella, lo que provoca una disminución momentánea en el brillo de la estrella desde la perspectiva de la Tierra. Este método es mejor para encontrar planetas muy cerca de su estrella (si un planeta tarda 12 años en orbitar su estrella, como lo hace Júpiter, tardaría 12 años en ver la luz descender nuevamente. Es mucho más fácil encontrar estrellas con órbitas medidas en días o semanas).

Mientras tanto, el método de velocidad radial atrapa planetas al observar una estrella tambalearse mientras los planetas tiran de ella gravitacionalmente, cambiando ligeramente el espectro de luz de la estrella al rojo o al azul. Pero la velocidad radial también está sesgada hacia la búsqueda de planetas muy cerca de su estrella anfitriona.

Las estrellas grandes con planetas gigantes gaseosos distantes serían fácilmente pasadas por alto tanto por la velocidad radial como por los métodos de tránsito.

Afortunadamente, en ciertas situaciones, es posible la detección directa de planetas. Para que esto funcione, el planeta tiene que estar lo suficientemente lejos de su estrella para que no sea ahogado por la abrumadora luz de la estrella. El planeta también tiene que ser lo suficientemente masivo para ser visto, y tiene que ser lo suficientemente joven para ser brillante (los planetas jóvenes brillan intensamente). Finalmente, todo el sistema estelar tiene que estar lo suficientemente cerca de la Tierra para que nuestros instrumentos los detecten. Así fue como BEAST pudo descubrir los dos planetas que orbitan µ2 Scorpii, que es parte de un cúmulo estelar no muy lejano.

¿Cuáles son las implicaciones de este descubrimiento? Bueno, es una evidencia temprana de que este tipo de planeta no es tan raro como sugieren los datos de exoplanetas hasta la fecha. Si BEAST sigue encontrando más gigantes gaseosos como los que rodean a µ2 Scorpii, tendremos que repensar lo que consideramos los cuerpos planetarios más «comunes» de la galaxia.

Además, nuestros modelos actuales de formación planetaria no explican fácilmente la formación del tipo de planeta que orbita µ2 Scorpii. El modelo Core Accretion de formación de planetas, en el que el polvo se acumula lentamente en un núcleo planetario durante millones de años, no debería ser posible alrededor de estrellas masivas, donde los discos protoplanetarios se dispersan más rápidamente. En otro modelo, conocido como Inestabilidad Gravitacional (GI), el disco protoplanetario es lo suficientemente masivo como para volverse inestable por su propio peso, colapsando en planetas gigantes. Esto puede ocurrir mucho más rápido que la acumulación del núcleo y puede explicar los planetas alrededor de estrellas masivas, pero los planetas compañeros de µ2 Scorpii son, como sugieren los investigadores, «no esperados de acuerdo con la distribución masiva de objetos generados por los modelos GI actuales». Estos planetas no se ajustan a los modelos, por lo que es posible que sea necesario actualizarlos.

Para resumir la importancia de este descubrimiento, está claro que la variedad de exoplanetas que existen es mayor que la que podemos detectar actualmente. Sistemas como µ2 Scorpii insinúan esta diversidad y nos obligarán a reescribir nuestros modelos de formación planetaria. Con cada nuevo exoplaneta agregado a nuestras bases de datos, estamos aprendiendo más y más sobre la complejidad de los sistemas solares en nuestra galaxia y mejorando nuestra comprensión de los mecanismos que funcionan cuando nacen los planetas.

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