¿Cómo es un planeta que orbita un púlsar?

Los primeros exoplanetas se descubrieron hace 30 años alrededor de un púlsar. Ahora, los astrónomos han revelado que estos planetas pueden ser increíblemente raros.

 

Así lo han revelado en un nuevo trabajo presentado el pasado martes 12 de julio en el Encuentro Nacional de Astronomía (NAM 2022) por Iuliana Nițu, Ph.D. estudiante de la Universidad de Manchester.

Actualmente se desconocen los procesos que hacen que los planetas se formen y sobrevivan alrededor de los púlsares. Una encuesta de 800 púlsares seguida por el Observatorio de Jodrell Bank durante los últimos 50 años ha revelado que este primer sistema de exoplanetas detectado puede ser extraordinariamente poco común: menos del 0,5% de todos los púlsares conocidos podrían albergar planetas de la masa de la Tierra.

Los púlsares son un tipo de estrella de neutrones, las estrellas más densas del universo, nacidas durante poderosas explosiones al final de la vida de una estrella típica. Son excepcionalmente estables, giran rápidamente y tienen campos magnéticos increíblemente fuertes. Los púlsares emiten haces de emisión de radio brillante desde sus polos magnéticos que parecen pulsar a medida que la estrella gira.

La palabra Púlsar es un acrónimo de "pulsating radio source", fuente de radio pulsante. Se requieren relojes de extraordinaria precisión para detectar cambios de ritmo, y sólo en algunos casos.

Los estudios indican que un púlsar es una estrella de neutrones pequeña que gira a gran velocidad. El más conocido está en la nebulosa de Cangrejo. Su densidad es tan grande que, en ellos, la materia de la medida de una bola de bolígrafo tiene una masa de cerca de 100 000 toneladas. Emiten una gran cantidad de energía.

El campo magnético, muy intenso, se concentra en un espacio reducido. Esto lo acelera y lo hace emitir un haz de radiaciones que, aquí, recibimos como ondas de radio a través de radiotelescopios.

Los púlsares fueron descubiertos en 1967 por Anthony Hewish y Jocelyn Bell en el observatorio de radioastronomía en Cambridge. Se conocen muchas estrellas pulsantes, pero sólo dos, la Pulsar del Cangrejo, y la Pulsar de la Vela, emiten pulsos visibles detectables. Se sabe que estas dos también emiten pulsos de rayos gamma, y una, la del Cangrejo, también emite pulsos de rayos-X.

"Los púlsares producen señales que barren la Tierra cada vez que giran, de manera similar a un faro cósmico", dice Nițu. "Estas señales luego pueden ser captadas por radiotelescopios y convertirse en una gran cantidad de ciencia asombrosa".

En 1992, se descubrieron los primeros exoplanetas que orbitan alrededor de un púlsar llamado PSR B1257+12. Ahora se sabe que el sistema planetario alberga al menos tres planetas similares en masa a los planetas rocosos de nuestro Sistema Solar. Desde entonces, se ha descubierto que un puñado de púlsares albergan planetas. Sin embargo, las condiciones extremadamente violentas que rodean el nacimiento y la vida de los púlsares hacen que la formación de planetas "normales" sea poco probable, y muchos de estos planetas detectados son objetos exóticos (como los planetas hechos principalmente de diamantes) a diferencia de los que conocemos en nuestro Sistema Solar.

Un equipo de astrónomos de la Universidad de Manchester realizó la mayor búsqueda de planetas que orbitan púlsares hasta la fecha. En particular, el equipo buscó señales que indican la presencia de compañeros planetarios con masas de hasta 100 veces la de la Tierra y períodos de tiempo orbitales entre 20 días y 17 años. De las 10 detecciones potenciales, la más prometedora es el sistema PSR J2007+3120 con la posibilidad de albergar al menos dos planetas, con masas algunas veces mayores que la Tierra, y períodos orbitales de 1,9 y  unos 3,6 años.

Los resultados del trabajo no indican ningún sesgo para masas de planetas particulares o períodos orbitales en los sistemas púlsares. Sin embargo, los resultados arrojan información sobre la forma de las órbitas de estos planetas: en contraste con las órbitas casi circulares que se encuentran en nuestro Sistema Solar, estos planetas orbitarían sus estrellas en trayectorias altamente elípticas. Esto indica que el proceso de formación de los sistemas púlsar-planeta es muy diferente al de los sistemas tradicionales de estrellas y planetas.

Al hablar sobre la motivación de su investigación, Nițu dice: "Los púlsares son objetos increíblemente interesantes y exóticos. Hace exactamente 30 años, se descubrieron los primeros planetas extrasolares alrededor de un púlsar, pero aún tenemos que entender cómo estos planetas pueden formarse y sobrevivir en tales condiciones extremas. Descubrir qué tan comunes son y cómo se ven es un paso crucial hacia esto".

Referencia:

PHYS ORG.  2022.  Undead planets: The unusual conditions of the first exoplanet detection. (Press Release).

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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