No todos los planetas orbitan estrellas. Algunos recorren nuestra galaxia por su cuenta. Y ahora los astrónomos han encontrado el más pequeño de estos planetas renegados hasta la fecha.
El mundo errante recién descubierto tiene aproximadamente la masa de la Tierra. Sin sol en el cielo, siempre es de noche en este planeta solitario. Y ese cielo es mucho más oscuro y está lleno de más estrellas de las que se pueden ver desde cualquier lugar de la Tierra.
» El cielo debe ser maravilloso», dice Przemek Mróz. Es astrónomo en Caltech en Pasadena, California. Dirigió el equipo que descubrió el planeta. Pero la falta de sol tiene un costo, dice. «También debe estar helando.»
Este vagabundo se une a un pequeño club. En los últimos 20 años, los astrónomos han encontrado menos de dos docenas de planetas sin estrellas en nuestra galaxia. La mayoría son grandes bolas de gas que se parecen más a Júpiter que a la Tierra. Pero los científicos creen que estos mundos son la punta de un enorme iceberg. Solo en nuestra galaxia, podría haber miles de millones esperando ser descubiertos.
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Un planeta valioso
Encontrar este pequeño planeta es «muy valioso», dice Diana Dragomir. Es astrónoma en la Universidad de Nuevo México en Albuquerque. Busca planetas alrededor de estrellas que no sean nuestro sol. Este trabajo la está ayudando a averiguar cuántos mundos distintos de la Tierra pueden ser el hogar de algún tipo de vida. Probablemente no haya nada vivo en este oscuro y frígido planeta huérfano. Pero su descubrimiento le da a Dragomir y a otros científicos información sobre mundos que son difíciles de encontrar.
«El hecho de que lo hayamos encontrado significa mucho, incluso si está flotando, porque significa que se formó en primer lugar», dice.
Los astrónomos piensan que los planetas huérfanos se formaron en sistemas solares como el nuestro. Pero algo echó al planeta. Tal vez la gravedad de un mundo más grande le dio la bota a un planeta. O tal vez una estrella que pasaba se acercó demasiado, y su gravedad se enganchó a uno o dos planetas.
Dragomir dice que este mundo recién descubierto probablemente se formó bastante lejos de su estrella de origen. Si estuviera demasiado cerca, la gravedad de la estrella habría evitado que escapara.
Los planetas, especialmente los pequeños, que están lejos de sus estrellas a menudo son difíciles de encontrar. «A pesar de que pensamos que hay planetas distantes alrededor de muchas, muchas estrellas, no podemos saberlo con certeza», dice Dragomir. «Encontrar incluso uno como este, usando otra técnica, es realmente útil porque se suma a una muestra bastante pequeña. Agrega que el descubrimiento de este planeta errante «nos dice que estos pequeños planetas a una distancia razonable de su estrella se forman.»
¿Cuándo un planeta no es un planeta?
La mayoría de la gente piensa en los planetas como objetos que orbitan estrellas. De hecho, la definición oficial dice que un planeta debe orbitar una estrella. Específicamente, nuestro sol. Los planetas renegados no cumplen con esta definición, que fue decidida por la Unión Astronómica Internacional, o UAI, señala Jessie Christiansen. Es astrónoma en Caltech. Al igual que Dragomir, también está contando todos los tipos de planetas que existen. La UAI es el grupo que decide sobre las definiciones oficiales y los nombres de las cosas en el espacio.
Pero muchos ahora argumentan que un planeta debe definirse solo por cómo se formó. La UAI continúa diciendo que un planeta es cualquier cosa lo suficientemente grande como para que su gravedad se moldee en una bola. De lo contrario, sería un asteroide o cometa con bultos. Pero el objeto no puede ser tan masivo que aplaste átomos y comience a brillar. Entonces sería una estrella.
Basado en su masa, los planetas rogue pasan la inspección. Pero» nuestras instituciones aún no se han dado cuenta de que estos planetas existen», dice Christiansen.
«La NASA está literalmente reescribiendo la definición en este momento», dice. La NASA hace un seguimiento de los planetas encontrados fuera de nuestro sistema solar en una base de datos computarizada. Se llama Archivo de Exoplanetas de la NASA. (Un exoplaneta es cualquier planeta que no orbita nuestro sol. Pero Dragomir dice que esta base de datos aún no incluye mundos huérfanos. «Estamos en el proceso de rediseñar nuestros archivos para que podamos alojarlos», dice.
Probabilidades realmente bajas
Los astrónomos encuentran la mayoría de los planetas detectando cómo influyen en las estrellas que orbitan. Eso, por supuesto, no funcionará para los huérfanos. Tampoco emiten luz, por lo que los astrónomos no pueden verlos directamente.
Sin embargo, los planetas huérfanos pueden alterar la luz de las estrellas que están mucho más lejos. El proceso se conoce como lente gravitacional.
Si algo en el espacio pasa entre la Tierra y una estrella, la gravedad del objeto enfoca la luz de esa estrella hacia la Tierra. «Es como una lente de aumento», dice Mróz. Para alguien en la Tierra, la estrella se ilumina a medida que el objeto pasa. Y así es como los investigadores descubrieron este pequeño planeta rebelde.
En junio de 2016, una débil estrella en la constelación de Sagitario se iluminó un poco. Luego volvió a la normalidad. Mróz y su equipo midieron cuánto tardó la estrella en brillar y oscurecerse. El cambio tomó unas cinco horas. Eso les dijo la masa aproximada del objeto que pasaba. Estiman que su masa podría ser tan poco como un tercio de la masa de la Tierra o el doble de la masa de nuestro planeta. Compartieron su descubrimiento el 1 de noviembre en Astrophysical Journal Letters.
Mróz y su equipo notaron el planeta con un telescopio llamado OGLE. Eso significa Experimento de Lentes Gravitacionales Ópticas. El telescopio se encuentra en el desierto de Atacama en Chile. Mira fijamente hacia partes de nuestra Vía Láctea que tienen muchas estrellas, como el centro de la galaxia. Luego busca cambios en la luz de las estrellas causados por objetos oscuros que flotan cerca.
Las probabilidades de encontrar un solo objeto son, bueno, astronómicas. La alineación entre la Tierra, algún objeto y una estrella de fondo tiene que ser casi perfecta. «Si solo observaras una estrella, tendrías que esperar en promedio un millón de años» antes de que pasara nada, dice Mróz.
Nadie quiere esperar tanto. Así que para aumentar sus posibilidades, en lugar de ver una estrella, los científicos ven millones. El telescopio OGLE monitorea los mismos 200 millones de estrellas cada noche clara, señala Mróz. Eso les permite encontrar un par de miles de flotadores cada año, aunque la mayoría son estrellas tenues.
Qué sigue
Este pequeño planeta supera el límite de lo que pueden hacer telescopios como OGLE, dice Mróz. Para encontrar mucho más, los astrónomos necesitan un telescopio en el espacio que esté a la altura del desafío.
Ahí es donde entra en juego el Telescopio Espacial Romano Nancy Grace. Se lanzará alrededor de 2025. Será tan grande como el Telescopio Espacial Hubble, pero verá 100 veces más del cielo a la vez. El nuevo telescopio lleva el nombre de Nancy Grace Roman, la primera astrónoma en jefe de la NASA. En 1959, escribió que poner un telescopio en el espacio permitiría a los astrónomos encontrar planetas alrededor de otras estrellas. (Su telescopio homónimo no será el primero de estos telescopios para encontrar planetas en el espacio. El telescopio espacial Kepler, por ejemplo, encontró más de 2.700 exoplanetas antes de quedarse sin gas en 2018.)
El telescopio romano orbitará muy por encima de la inestable atmósfera de la Tierra. A partir de ahí, será capaz de encontrar muchos planetas itinerantes (y hacer muchas otras ciencias, también).
«En este momento, sabemos muy poco sobre los planetas flotantes libres», dice Samson Johnson. Es astrónomo de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus. Recientemente, él y otros científicos calcularon cuántos planetas flotantes podría encontrar el telescopio romano. Estiman que podría encontrar al menos 250, algunos tan pequeños como Marte. Reportaron estos resultados en el Diario Astronómico de septiembre.
Estos descubrimientos podrían decir mucho a los astrónomos sobre cómo se forman los planetas. Algunos de los sistemas solares de nuestra galaxia muestran indicios de desorden del pasado. Son el hogar de planetas con órbitas inclinadas y espaciadas de maneras extrañas. Pero otros sistemas solares son limpios y ordenados.
«Una de las preguntas en el futuro es, ¿cuál es más común?»Christiansen, dice. Si el telescopio romano muestra muchos planetas flotantes, dice, entonces puede indicar que los planetas son expulsados de sus hogares a menudo. Y eso puede significar que muchos sistemas planetarios jóvenes son desordenados.
Incluso nuestro propio sistema solar fue una vez caótico. Pero durante cientos de años, los astrónomos asumieron que nuestro sistema solar siempre ha tenido el aspecto que tiene ahora: agradable y organizado. También pensaron que otros sistemas planetarios serían similares a los nuestros. Pero la variedad de mundos que hemos descubierto, incluyendo planetas huérfanos, muestra que este no es el caso. Y algunos científicos ahora piensan que nuestro sistema solar perdió un planeta hace mucho tiempo.
«Una de las cosas agradables, más sorprendentes y emocionantes que surgieron de los exoplanetas», dice Christiansen, «es descubrir que hay muchos tipos diferentes de sistemas planetarios por ahí.»