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| Telescopio Espacial Nancy Grace Roman (Crédito de la imagen: NASA’s Goddard Space Flight Center/CI Lab) |
"El universo podría estar repleto de Planetas Rebeldes y ni siquiera lo sabríamos". Scott Gaudi, profesor de astronomía en la Universidad Estatal de Ohio y coautor del estudio.
Nuevas pruebas y simulaciones demuestran que el futuro telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA podrá captar gran número de “planetas rebeldes” que es como la NASA llama a los exoplanetas que flotan libremente y se desplazan por nuestra galaxia sin orbitar a una estrella. Estos mundos han recibido diversos nombres como planetas interestelares, planeta huérfano, o planeta vagabundo, aunque este último sería una redundancia, ya que Planeta viene del griego y significa precisamente vagabundo.
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 de 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 encontrando formas de mejorar nuestra comprensión de las distintas formas y tipos de exoplanetas mediante la búsqueda de mundos vagabundos.
El estudio de estos “mundos insulares” (ya que no forman parte de un sistema planetario que podemos compararlo con un continente) nos ayudará a comprender mejor cómo se forman, evolucionan y se separan los sistemas de planetas.
"A medida que nuestra visión del universo se ha expandido, nos hemos dado cuenta de que nuestro sistema solar puede ser inusual", dijo Samson Johnson, estudiante de posgrado de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus, quien dirigió el esfuerzo de investigación. "Roman nos ayudará a aprender más sobre cómo encajamos en el esquema cósmico de las cosas mediante el estudio de planetas rebeldes".
Los hallazgos, publicados en el Astronomical Journal, se centran en la capacidad del Telescopio Espacial Roman para localizar y caracterizar planetas aislados. Los astrónomos solo han descubierto de manera tentativa algunos de estos mundos nómadas hasta ahora porque son muy difíciles de detectar.
Encontrar nómadas galácticos
Roman encontrará planetas deshonestos mediante la realización de un gran estudio de microlentes. La lente gravitacional es un efecto de observación que se produce porque la presencia de masa deforma el tejido del espacio-tiempo. El efecto es extremo alrededor de objetos muy masivos, como agujeros negros y galaxias enteras. Incluso los planetas solitarios causan un grado detectable de deformación, llamado microlente.
Si un planeta rebelde se alinea estrechamente con una estrella más distante desde nuestro punto de vista, la luz de la estrella se doblará 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 cuando 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 Louisiana en Baton Rouge. “Esto los hace difíciles de observar desde la Tierra, incluso con múltiples telescopios. El telescopio espacial Roman es un cambio de 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. El Roman podrá detectar planetas rebeldes con masas tan pequeñas como Marte. Estos mundos no brillan como las estrellas y, a menudo, son objetos muy fríos que emiten muy poco calor para que los telescopios infrarrojos los vean. Los mundos vagabundos son esencialmente invisibles, pero el Roman los descubrirá indirectamente gracias a sus efectos gravitacionales sobre la luz de estrellas más distantes.
Lecciones de náufragos cósmicos
El proceso de construcción de planetas puede ser caótico, ya que los objetos más pequeños chocan entre sí y se fusionan 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 a un planeta fuera del agarre gravitacional 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 las nubes de gas y polvo, de forma similar a como crecen las estrellas. Una pequeña nube de gas y polvo puede colapsar para formar un planeta central en lugar de una estrella, con lunas en lugar de planetas rodeándolo. Se puede decir que son sistemas planetarios fallidos, donde el cuerpo central no consiguió la masa suficiente como para transformarse en una estrella.
El telescopio espacial Roman probará modelos de evolución y formación planetaria que predicen diferentes números de estos mundos aislados. La determinación de la abundancia y la masa de planetas rebeldes ofrecerá información sobre la física que impulsa su formación. El equipo de investigación descubrió que la misión proporcionará un recuento de planetas errantes que es al menos 10 veces más preciso que las estimaciones actuales, que van desde decenas de miles de millones a billones solo en nuestra galaxia. Estas estimaciones provienen principalmente de observaciones realizadas con telescopios terrestres que tienen el problema de sufrir las distorsiones que ocasiona la atmósfera terrestre. E Roman no tendrá ese inconveniente, se situará a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en la dirección opuesta al Sol, esto le permitirá captar efectos de microlentes más precisos y en mayor número. Además nos proporcionar una vista más nítida, la perspectiva del Roman le permitirá mirar la misma zona del espacio continuamente durante meses. Johnson y sus colegas demostraron que el estudio de microlentes del Roman detectará cientos de exoplanetas rebeldes, aunque solo buscará 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 una encuesta exhaustiva de microlentes basada en el espacio como la que va a hacer Roman”.
El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman está administrado en Goddard, con la participación del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y Caltech / IPAC en Pasadena, el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore y un equipo científico compuesto por científicos de instituciones de investigación en los Estados Unidos.
Fuente: Comunicado de la NASA
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