En la última década, los astrónomos han presenciado el paso de tres objetos interestelares (OIE) por el sistema solar. Estos incluyen el enigmático ‘Oumuamua en 2017, el cometa interestelar 2I/Borisov en 2019 y 3I/ATLAS en julio de 2025. Este último objeto también parece ser un cometa, según observaciones recientes que mostraron que liberaba vapor de agua activamente a medida que se acercaba al Sol.
La detección de estos objetos, que previamente se habían teorizado pero nunca observado, ha despertado el interés por el origen de los OIE, su dinámica y su posible destino una vez que abandonan el sistema solar.
Dado que los asteroides y los cometas son esencialmente material sobrante de la formación de planetas, el estudio de los OIE podría revelar las condiciones en otros sistemas estelares sin necesidad de enviar misiones interestelares.
En un artículo reciente en revisión para su publicación en Astronomy & Astrophysics, Shokhruz Kakharov y el profesor Abraham Loeb calcularon las trayectorias de los tres visitantes interestelares para determinar su procedencia y aplicar restricciones de edad. Sus resultados indican que estos ISO se originaron en diferentes regiones del disco de la Vía Láctea y su edad oscila entre uno y varios miles de millones de años.
Kakharov es estudiante de posgrado en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Harvard y su trabajo incluye estudios sobre objetos interestelares, las trayectorias de naves espaciales como la Voyager, la obtención de imágenes directas y el flujo de materia oscura extragaláctica. El profesor Loeb es profesor de Ciencias Frank B. Baird Jr. en la Universidad de Harvard y director del Instituto de Teoría y Computación (ITC) del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA).
El descubrimiento de ‘Oumuamua revolucionó la astronomía, confirmando la existencia de los ISO e inspirando esfuerzos para estudiarlos más a fondo. Como Kakharov declaró a Universe Today por correo electrónico, también han transformado nuestra comprensión de la dinámica galáctica y la formación de sistemas planetarios.
«Antes del descubrimiento de 1I/’Oumuamua en 2017, no teníamos evidencia directa de que objetos de otros sistemas estelares pudieran alcanzar nuestro sistema solar. Estos visitantes proporcionan muestras únicas de material de sistemas planetarios distantes, ofreciendo información sobre la composición química y las propiedades físicas del material exoplanetario que no podemos obtener únicamente mediante observaciones remotas», explicó Kakharov.
«También sirven como sondas naturales del medio interestelar y la dinámica galáctica, revelando las interacciones gravitacionales que dan forma a las poblaciones estelares a lo largo de miles de millones de años».
Dado que los asteroides y cometas son esencialmente material sobrante de la formación de sistemas planetarios, el estudio de los ISO permite el estudio de otros sistemas estelares sin necesidad de realizar misiones interestelares.
Actualmente, el único medio viable para enviar naves espaciales a sistemas estelares vecinos consiste en naves espaciales de obleas a escala de gramos y velas de luz aceleradas mediante conjuntos de energía directa a una pequeña fracción de la velocidad de la luz. Algunos ejemplos son la misión Starshot de la Iniciativa Breakthrough y el concepto de enjambre de Próxima Centauri del Instituto de Estudios Interestelares (i4is).
Si bien estos conceptos de misión podrían alcanzar la estrella más cercana (Próxima Centauri) en el lapso de una vida humana, su montaje sería muy costoso y pasarían décadas antes de que pudiéramos conocer las condiciones de los sistemas estelares vecinos.
Pero, como han demostrado ‘Oumuamua, 2I/Borisov y 3I/ATLAS, las ISO pasan por nuestro sistema solar con regularidad, cada una de las cuales ofrece oportunidades de investigación únicas. Determinar el origen de cada ISO es el primer paso para comprender la diversidad y la dinámica de las poblaciones estelares en la Vía Láctea.
Kakharov afirmó: «Comprender el origen de los ISO proporciona un contexto más profundo para interpretar sus propiedades físicas y químicas. Por ejemplo, saber que 3I/ATLAS probablemente se originó a partir de una población estelar antigua sugiere que pudo haber experimentado procesos evolutivos diferentes a los de los objetos más jóvenes.
Esta información nos ayuda a comprender la diversidad de arquitecturas de sistemas planetarios y las condiciones bajo las cuales los objetos son expulsados al espacio interestelar. Además, rastrear sus orígenes ayuda a identificar posibles regiones de origen y mecanismos de expulsión, ya sea por dispersión gravitacional, evolución estelar u otros procesos dinámicos».
Para sus propósitos, Kakharov y Loeb realizaron una serie de simulaciones numéricas de Monte Carlo utilizando el modelo de potencial galáctico GalPot, un paquete de software diseñado para calcular el potencial gravitacional de una galaxia:
Para cada ISO, generamos 10 000 trayectorias posibles diferentes mediante el muestreo de las incertidumbres observacionales en sus velocidades y las incertidumbres sistemáticas en el movimiento solar en relación con el Estándar Local de Reposo. Integramos cada trayectoria durante mil millones de años en el potencial gravitacional de la Vía Láctea para determinar sus excursiones verticales máximas desde el plano galáctico. Este enfoque estadístico proporciona estimaciones robustas de sus parámetros orbitales y da cuenta de las importantes incertidumbres inherentes a las predicciones orbitales a largo plazo.
A partir de esto, pudieron integrar numéricamente las trayectorias de estos tres objetos interestelares en el tiempo y relacionarlas con posibles poblaciones estelares.
«Nuestro análisis reveló que los tres ISO se originan en poblaciones estelares distintas con diferentes edades y ubicaciones galácticas», afirmó Kakharov.
Sus resultados mostraron que 3I/ATLAS es el más antiguo de los tres, con una edad media de 4.600 millones de años, y se originó en el disco grueso de la Vía Láctea. Este componente es más grueso que el disco delgado de la galaxia (donde reside nuestro Sol) y está poblado por estrellas más antiguas y de menor metalicidad.
1I/’Oumuamua es relativamente joven en comparación, con unos mil millones de años, y se originó en el disco delgado donde aún se forman nuevas estrellas. 2I/Borisov se encuentra entre ellos en edad, con aproximadamente 1.700 millones de años, y se originó en el disco delgado. Disco.
«Esta diversidad sugiere que los ISO son expulsados de sistemas planetarios a lo largo de la historia de la galaxia, no solo de sistemas jóvenes y de reciente formación», afirmó Kakharov.
Estos resultados también ofrecen un anticipo de lo que está por venir, gracias a las nuevas instalaciones de observación que estarán operativas en los próximos años.
Kakharov señaló: «El Estudio del Espacio y el Tiempo (LSST) del Observatorio Vera C. Rubin aumentará drásticamente las tasas de detección de ISO, pudiendo encontrar docenas de nuevos objetos interestelares al año. Misiones futuras como el Interceptor de Cometas de la Agencia Espacial Europea podrían contribuir a la creación de un ISO para el análisis in situ. Estas instalaciones permitirán estudios estadísticos de las poblaciones de ISO, lo que nos permitirá comprender su frecuencia, distribución y diversidad en diferentes entornos estelares».
Con información de Astronomy and Astrophysics
Compártelo:
Descubre más desde SKYCR.ORG: NASA, exploración espacial y noticias astronómicas
Suscríbete y recibe las últimas entradas en tu correo electrónico.
