¿Qué es un planeta errante?

Navegando libremente por el Universo, los planetas vagabundos no caen bajo la influencia de sistemas solares completos. Incluso a pesar de la potencia gravitacional que tienen algunas estrellas, estos cuerpos celestes nadan libres entre las corrientes cósmicas bajo sus propias reglas.

 

Hasta ahora, los astrónomos sólo han descubierto tentativamente algunos de estos mundos nómadas porque son muy difíciles de detectar.

Nuevas simulaciones muestran que el Telescopio Espacial Romano Nancy Grace de la NASA (ROMAN) podrá revelar una miríada de planetas rebeldes. Estudiar estos mundos insulares nos ayudará a comprender más acerca de cómo se forman, evolucionan y se separan los sistemas planetarios.

Los astrónomos descubrieron planetas más allá de nuestro sistema solar, conocidos como exoplanetas, en la década de 1990. Rápidamente pasamos de conocer solo nuestro propio sistema planetario a darnos cuenta que los planetas probablemente superan en número a los cientos de miles de millones de estrellas en nuestra galaxia. Ahora, un equipo de científicos está buscando formas de mejorar nuestra comprensión de la demografía del planeta mediante la búsqueda de mundos rebeldes.

“A medida que nuestra visión del universo se ha expandido, nos hemos dado cuenta que nuestro sistema solar puede ser inusual”, dijo Samson Johnson, estudiante graduado de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus, quien dirigió la investigación.

Los hallazgos, se centran en la capacidad del Telescopio Espacial Romano para localizar y caracterizar planetas aislados.

Si un planeta rebelde se alinea de cerca con una estrella más distante desde nuestro punto de vista, la luz de la estrella se desviará a medida que viaja a través del espacio-tiempo curvo alrededor del planeta. El resultado es que el planeta actúa como una lupa natural, amplificando la luz de la estrella de fondo. Los astrónomos ven el efecto como un pico en el brillo de la estrella a medida que la estrella y el planeta se alinean. Medir cómo cambia el pico con el tiempo revela pistas sobre la masa del planeta rebelde.

"La señal de microlente de un planeta rebelde solo dura entre unas pocas horas y un par de días y luego desaparece para siempre", dijo el coautor Matthew Penny, profesor asistente de física y astronomía en la Universidad Estatal de Luisiana en Baton Rouge. “Esto los hace difíciles de observar desde la Tierra, incluso con múltiples telescopios. Roman cambia las reglas del juego para las búsquedas de planetas rebeldes”.

La microlente ofrece la mejor manera de buscar sistemáticamente planetas rebeldes, especialmente aquellos con masas bajas. No brillan como las estrellas y, a menudo, son objetos muy fríos que emiten muy poco calor para que los vean los telescopios infrarrojos. Estos mundos vagabundos son esencialmente invisibles, pero Roman los descubrirá indirectamente gracias a sus efectos gravitatorios sobre la luz de estrellas más distantes.

El proceso de construcción de planetas puede ser caótico, ya que los objetos más pequeños chocan entre sí y, a veces, se unen para formar cuerpos más grandes. Es similar a usar un trozo de plastilina para recoger otros trozos. Pero ocasionalmente las colisiones y los encuentros cercanos pueden ser tan violentos que arrojan un planeta fuera del control gravitatorio de su estrella madre. A menos que logre arrastrar una luna con él, el mundo recién huérfano está condenado a vagar solo por la galaxia.

Los planetas rebeldes también pueden formarse aislados de nubes de gas y polvo, de forma similar a como crecen las estrellas. Una pequeña nube de gas y polvo podría colapsar para formar un planeta central en lugar de una estrella, con lunas en lugar de planetas rodeándolo.

Roman probará modelos de formación y evolución planetaria que predicen diferentes números de estos mundos aislados. Determinar la abundancia y las masas de los planetas rebeldes ofrecerá una idea de la física que impulsa su formación. El equipo de investigación descubrió que la misión proporcionará un recuento de planetas rebeldes que es al menos 10 veces más preciso que las estimaciones actuales, que van desde decenas de miles de millones hasta billones en nuestra galaxia. Estas estimaciones provienen principalmente de observaciones realizadas con telescopios terrestres.

Dado que Roman observará por encima de la atmósfera, a casi un millón de millas de la Tierra en dirección opuesta al Sol, producirá resultados de microlente muy superiores. Además de proporcionar una vista más nítida, la perspectiva de Roman le permitirá observar el mismo trozo de cielo continuamente durante meses.

Johnson y sus colegas demostraron que el sondeo de microlente de Roman detectará cientos de planetas rebeldes, aunque buscará solo una franja relativamente estrecha de la galaxia.

El universo podría estar repleto de planetas rebeldes y ni siquiera lo sabríamos”, dijo Scott Gaudi, profesor de astronomía en la Universidad Estatal de Ohio y coautor del artículo. "Nunca lo sabríamos sin llevar a cabo un estudio exhaustivo de microlente basado en el espacio como el que va a hacer Roman".

Referencia:

Samson A. Johnson et al. Predictions of the Nancy Grace Roman Space Telescope Galactic Exoplanet Survey. II. Free-floating Planet Detection Rates*. The Astronomical Journal,. 2020. doi.org/10.3847/1538-3881/aba75b

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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