Si bien la mayoría de los planetas que conocemos se mantienen relativamente cerca de su estrella anfitriona en una órbita predecible, algunos parecen haber sido expulsados de sus órbitas, flotando por el espacio sin ninguna atracción gravitacional. Los astrónomos se refieren a estos planetas solitarios como planetas «flotantes» o «erróneos».
Recientemente, se identificó un nuevo planeta errático y, a diferencia de los planetas erráticos identificados previamente, los astrónomos pudieron calcular tanto su masa como su distancia a la Tierra. Un nuevo estudio, publicado en Science, describe cómo unas pocas observaciones afortunadas con telescopios terrestres y espaciales hicieron posible estos cálculos.
El problema de los planetas erráticos
Los métodos utilizados para encontrar otros planetas extrasolares dependen en gran medida de sus estrellas anfitrionas. Por ejemplo, muchos planetas se han encontrado mediante el método de tránsito, en el que el planeta se encuentra mediante la atenuación periódica de la luz de su estrella anfitriona al pasar frente a ella. Otro método detecta una ligera oscilación de la estrella anfitriona debido a la gravedad de un planeta en órbita. Por supuesto, sin una estrella anfitriona, estos métodos no pueden utilizarse para encontrar un planeta. Además, los planetas no emiten luz propia como una estrella, lo que los hace prácticamente invisibles.
La única forma en que los astrónomos han podido detectar planetas errantes es mediante microlentes, causadas por el ligero efecto gravitacional de un objeto sobre la luz de fondo. Esto ocurre cuando la luz de una estrella distante aparece repentinamente magnificada para un observador (telescopios terrestres), como si se colocara una lente delante. Esta magnificación de la luz permite a los astrónomos saber que algo ha pasado por delante de la estrella distante.
En teoría, la microlente permite calcular la masa del objeto que pasa por delante de la estrella analizando cuánto se desvió y, por lo tanto, se magnificó la luz. Sin embargo, desconocer la distancia del objeto resulta en lo que los astrónomos llaman «degeneración masa-distancia», lo que significa que no pueden estar seguros de la masa porque la misma curva de luz de microlente puede resultar de diferentes combinaciones de masa y distancia. Por lo tanto, sin conocer una de estas propiedades, no pueden estar seguros de la otra, lo que resulta en estimaciones.
Geometría fortuita
El efecto de microlente de este planeta errante en particular fue observado por múltiples telescopios terrestres, así como por el telescopio espacial Gaia. Tras su detección, dos grupos diferentes lo nombraron, resultando en dos nombres: KMT-2024-BLG-0792 y OGLE-2024-BLG-0516.
Y gracias a la sincronización del evento, Gaia se encontraba en una posición ideal para realizar mediciones que permitieran calcular la distancia del planeta. Las observaciones desde dos puntos diferentes y una ligera diferencia en la sincronización de la señal luminosa permitieron al equipo calcular la paralaje de microlente y determinar la distancia.
«Casualmente, el evento de microlente KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516 se ubicó casi perpendicular a la dirección del eje de precesión de Gaia. Esta inusual geometría provocó que Gaia observara el evento seis veces durante un período de 16 horas, comenzando cerca del pico de aumento», escriben los autores del estudio.
A partir de sus datos, determinaron que el planeta tenía una masa de alrededor del 22 % de la de Júpiter, o justo por debajo de la masa de Saturno. Calcularon que el planeta se encontraba a unos 3000 pársecs (o poco menos de 10 000 años luz) de distancia. El análisis espectral también reveló que la estrella por delante de la cual pasó era una gigante roja.
El «desierto de Einstein» y los orígenes de los planetas errantes
Se creía que los planetas errantes identificados previamente tenían una masa inferior a la de Júpiter, lo que, según los investigadores, indica que eran planetas que se formaron en un disco protoplanetario y posteriormente fueron expulsados. También se han identificado objetos más grandes que flotan libremente en el espacio, pero lo más probable es que se trate de enanas marrones, un tipo de estrella fallida demasiado masiva para ser un planeta, pero no lo suficiente como para convertirse en una estrella.
Eventos previos de microlente mostraron una brecha en su distribución radial, conocida como el «desierto de Einstein», que separa a los planetas de las enanas marrones. El equipo afirma que esta brecha tiene sentido porque los planetas más masivos tienen menos probabilidades de ser expulsados debido a procesos dinámicos.
Los autores del estudio escriben: «Aunque los eventos previos de planetas flotantes (PFL) no tenían masas medidas directamente, las estimaciones estadísticas indican que son predominantemente objetos de masa subneptuniana, ya sea libres de gravedad o en órbitas muy amplias.
«Estos objetos pueden producirse por fuertes interacciones gravitacionales dentro de sus sistemas planetarios de nacimiento. Concluimos que los procesos dinámicos violentos configuran la demografía de los objetos de masa planetaria, tanto los que permanecen ligados a sus estrellas anfitrionas como los que son expulsados para convertirse en flotadores libres».
Con información de Science
Compártelo:
Descubre más desde SKYCR.ORG: NASA, exploración espacial y noticias astronómicas
Suscríbete y recibe las últimas entradas en tu correo electrónico.
