Observan el nacimiento de planetas gigantes solitarios

Un equipo de investigadores españoles y alemanes, del Instituto de
Astrofísica de Canarias (IAC), el Instituto de Tecnología de California y
el Instituto Max Planck de Astronomía, coordinados por el profesor
Rafael Rebolo (IAC/CSIC), ha descubierto en la región de Orión 18
cuerpos de los cuales tres se han confirmado como planetas gigantes
aislados. Los planetas detectados tienen una masa entre 5 y 15 veces
mayor que la de Júpiter, el mayor planeta del Sistema Solar. Los
resultados, publicados por la revista Science el pasado 6 de octubre,
muestran por primera vez imágenes y espectros de cuerpos con masas
planetarias que no están ligados a ninguna estrella. Los superjúpiter
estudiados flotan libremente en el cúmulo Sigma de Orión, una región
muy activa en formación de estrellas, a unos 1.000 años-luz de la Tierra.
Se calcula que estos planetas, extraordinariamente jóvenes, tienen una
edad de menos de cinco millones de años.
OBSERVAN EL NACIMIENTO DE
PLANETAS GIGANTES SOLITARIOS
Las imágenes de estos planetas ‘solitarios’ han sido obtenidas, en el rango visible, con el telescopio “Isaac Newton”, de
2,5 m, emplazado en el Observatorio del
Roque de los Muchachos (La Palma) del
IAC y, en el infrarrojo, con el telescopio
de 3,5 metros del Observatorio de Calar
Alto (Almería). La combinación de estos
datos permitió identificar una gran concentración de objetos muy poco luminosos, de color extraordinariamente rojizo,
en una pequeña región en torno al sistema estelar Sigma de Orión, que hacía
previsible que se tratase de planetas gigantes en formación. Posteriormente,
los espectros obtenidos con el mayor
telescopio del mundo, el “Keck”, de 10
m, del Observatorio de Mauna Kea en
Hawai, confirmaron estas expectativas.
Aunque desde 1995 se conoce la existencia de cuerpos similares a Júpiter alrededor de estrellas, hasta ahora no se
había podido obtener imágenes de estos gigantes, pues su brillo es mil millones de veces más débil que el de las estrellas alrededor de las que orbitan. Los
nuevos planetas detectados se encuentran
en pleno proceso de contracción -su tamaño se está reduciendo por efecto de su
gravedad- e irradian unas diez mil veces
más energía que cuando, una vez se
estabilicen, alcancen el tamaño de
Júpiter.
Localización de los tres "superjúpiter" solitarios en el cúmulo Sigma de Orión. Créditos:
Composición artística de G. Pérez (IAC) basada en las imágenes de D. Malin et al.
(Anglo-Australian and Royal Edinburgh Observatory), de Vannini et al. (Observatorio del
Roque de los Muchachos) y de M.R. Zapatero-Osorio et al. (Observatorio del Roque de
los Muchachos y Calar Alto).
Aprovechando esta circunstancia, los investigadores iniciaron en 1998 una exploración y un rastreo en busca de planetas gigantes de la región de Orión, bien
conocida por albergar numerosas estrellas jóvenes. Los resultados que publicó
en octubre la revista Science muestran
por primera vez imágenes y espectros
de cuerpos con masas planetarias que,
sin embargo, tienen la particularidad de
no encontrarse ligados a ninguna de las
estrellas de su entorno.
Estos superjúpiter flotan libremente dentro de un cúmulo de estrellas, pero a distancias suficientemente grandes, que les
permiten evitar la atracción gravitatoria
de estrellas. De los 18 candidatos detectados, tres han sido ya estudiados con
técnicas de espectroscopía y confirmados
como objetos gaseosos con temperaturas
superficiales de unos 1.500 grados centígrados, que son las esperadas para planetas un poco más masivos que Júpiter
en etapas evolutivas muy tempranas.
te -afirma Víctor Sánchez Béjar, miembro del equipo del IAC- y en unos cientos de millones de años tendrán temperaturas superficiales de 0 a 100 grados centígrados”. Según María Rosa
Zapatero Osorio, astrofísica del IAC y
actualmente en el Instituto de Tecnología de California- estos cuerpos nunca
desarrollarán zonas rocosas y seguirán enfriándose indefinidamente, hasta alcanzar temperaturas similares a
las de Júpiter”.
Para Rafael Rebolo, “el descubrimiento supone un desafío para la teoría. En
realidad, no existe una explicación definitiva. Estos cuerpos parecen demasiado numerosos y jóvenes para haberse formado en discos protoplanetarios
y haber sido expulsados después como
resultado de las colisiones entre las estrellas que poseen esos discos. Es más
plausible la idea de que surjan directamente de la fragmentación y el colapso de las nubes de gas, un proceso que quizá ocurra en tan sólo unos
pocos millones de años”. Sin embargo, este mecanismo de fragmentación
también plantea dificultades desde el
punto de vista teórico a la hora de explicar la formación de cuerpos con una
masa tan cercana a la de Júpiter y, por
tanto, está pendiente una explicación definitiva para su existencia.
Aún es pronto para saber cuántos de estos planetas gigantes puede haber en
nuestra galaxia, aunque si la estadística
observada en Orión fuese representativa de toda la Vía Láctea, habría cientos de millones de superjúpiter aislados poblando el espacio interestelar.
Según los participantes en el estudio, todo apunta a que podrían ser tan
numerosos como las estrellas de tipo
solar. En la vecindad del Sol (en un
radio de 20 años-luz) podría haber 30
ó 40. Su descubrimiento supone un
desafío para las actuales tecnologías, pero una vez detectados en exploraciones profundas del cielo, en el
rango del infrarrojo medio, su análisis detallado se efectuaría con telescopios de 10 metros, como el Gran
Telescopio Canarias, que será instalado en el Observatorio del Roque de
los Muchachos y que comenzará su
operación científica a principios de
2004.
“Los objetos que hemos detectados
en Orión se enfriarán progresivamen-
Telescopio "Issac Newton", de 2,5 m, perteneciente al Isaac Newton Group e instalado en el Observatorio
del Roque de los Muchachos (La Palma). Con él se han obtenido las imágenes en el rango visible de los
planetas "solitarios".
INVESTIGADORES:
- María Rosa Zapatero Osorio
(IAC).
- Víctor Sánchez Béjar (IAC).
- Eduardo Martín
(Instituto de Tecnología de
California-Instituto de
Astronomía de la Universidad
de Hawai).
- Rafael Rebolo
(IAC-CSIC).
- David Barrado y Navascués
(Instituto Max Planck de
Astronomía-Universidad
Autónoma de Madrid).
- Coryn Bailer-Jones
(Instituto Max Planck de
Astronomía).
- Reinhard Mundt
(Instituto Max Planck de
Astronomía).