El Telescopio Isaac Newton, ubicado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, en las cumbres de Garafía, ha participado en el descubrimiento de al menos 70 nuevos planetas que vagan solitarios en el espacio (FFP por sus siglas en inglés), informa el Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING). Se trata la colección más grande detectada hasta la fecha estos cuerpos celestes que deambulan por el espacio sin una estrella madre que orbite. Estos planetas fueron encontrados en la asociación estelar Upper Scorpius OB, que es la región de formación estelar más cercana a nuestro Sol.
Los astrónomos que han realizado el descubrimiento han utilizado observaciones y datos de archivo de varios telescopios de todo el mundo y en órbita, incluido el Telescopio Isaac Newton (INT). El ING señala que “esta es la muestra más grande de tales planetas encontrada en un solo grupo y casi duplica el número conocido en todo el cielo”.
La identificación de FFP dentro de “un cúmulo de estrellas es un gran desafío: es como tratar de encontrar una aguja en un pajar. Primero, se necesitan ojos lo suficientemente sensibles para detectar las agujas. Si bien las estrellas son relativamente brillantes y fáciles de detectar, los miembros de masa planetaria son varios miles de veces más débiles y solo pueden detectarse con telescopios de gran apertura y detectores sensibles. En segundo lugar, hay que identificar los miembros raros de masa planetaria (las agujas, por lo general unos pocos cientos) dentro de la abrumadora multitud de estrellas de campo y galaxias de fondo (el pajar).
Explica que “para resolver este desafío, los astrónomos combinaron movimientos propios (es decir, movimientos a través del plano del cielo) con fotometría de múltiples longitudes de onda. Los movimientos adecuados son un método extremadamente eficaz para identificar a los miembros de una asociación, ya que todos los miembros nacieron del mismo complejo de nubes moleculares y, por lo tanto, tienen movimientos similares a los de la nube madre. Las estrellas de campo no relacionadas tienen movimientos propios casi aleatorios, y las galaxias de fondo no tienen movimientos propios medibles. Las luminosidades y colores fotométricos son útiles para refinar la selección y rechazar a los pocos intrusos restantes”.
Los astrónomos también combinaron “la gran cantidad de imágenes disponibles en los archivos astronómicos públicos con las nuevas observaciones de campo amplio y profundo obtenidas con los mejores telescopios infrarrojos y ópticos en tierra y en el espacio. Usando más de 8.000 imágenes de campo amplio que suman alrededor de 100 terabytes y que abarcan 20 años, identificaron al menos 70, y hasta 170 de estos planetas del tamaño de Júpiter, como miembros de la asociación Upper Scorpius entre las estrellas de fondo y galaxias. Esta es, con mucho, la muestra más grande de FFP en una sola asociación y casi duplica el número de FFP conocido hasta la fecha en todo el cielo”, subraya.
La naturaleza y el origen de los FFP, indica, “siguen siendo desconocidos: ¿se forman como estrellas a través del colapso gravitacional de pequeñas nubes de gas? ¿O se forman como planetas alrededor de estrellas y luego son expulsados ​​o arrancados dinámicamente? El número de FFP descubierto en la asociación Upper Scorpius excede el número de FFP esperado si solo se forman como estrellas a partir del colapso de una pequeña nube molecular, lo que indica que otros mecanismos deben estar en juego”.
Núria Miret-Roig, primera autora de este estudio, destaca que “el descubrimiento de esta gran población de jóvenes FFP tiene importantes implicaciones para la formación y evolución temprana de los sistemas planetarios y, específicamente, en la escala de tiempo de los procesos involucrados. Nuestras observaciones sugieren que los sistemas de planetas gigantes deben formarse y volverse dinámicamente inestables dentro de la vida útil observada (3-10 millones de años) de la región para contribuir a la población de FFP. Los estudios actuales sugieren que la inestabilidad dinámica entre los planetas gigantes de nuestro sistema solar ocurrió en los primeros tiempos, aunque fue mucho menos violento que la inestabilidad necesaria para expulsar planetas tan masivos como los que hemos encontrado”.
Los FFP, se explica en el comunicado del ING, “que acechan lejos de cualquier estrella que los ilumine, normalmente serían imposibles de visualizar. Sin embargo, los astrónomos aprovecharon el hecho de que, en los pocos millones de años posteriores a su formación, estos planetas todavía están lo suficientemente calientes como para brillar, lo que los hace detectables directamente por cámaras sensibles en telescopios grandes”.
Además, Hervé Bouy, líder del proyecto de la nueva investigación, enfatiza que “los FFP que identificamos también son excelentes objetivos para los estudios de seguimiento. En particular, serán esenciales para estudiar las atmósferas planetarias en ausencia de una estrella anfitriona cegadora, lo que hace la observación mucho más fácil y más detallada. La comparación con las atmósferas de los planetas que orbitan estrellas proporcionará detalles clave sobre su formación y propiedades. Además, el estudio de la presencia de gas y polvo alrededor de estos objetos, lo que llamamos 'discos circumplanetarios', arrojará más luz sobre su proceso de formación”.
“Suponiendo que la fracción de FFP que medimos en Upper Scorpius es similar a la de otras regiones de formación de estrellas, podría haber varios miles de millones de Júpiters vagando por la Vía Láctea sin una estrella anfitriona. Este número sería aún mayor para los planetas de masa terrestre, ya que se sabe que son más comunes que los planetas masivos ”.
Acerca del telescopio Isaac Newton
El Telescopio Isaac Newton (INT) operado en la isla de La Palma por el Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING) en el Observatorio del Roque de los Muchachos español del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). El ING está financiado por el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología (STFC-UKRI) del Reino Unido, la Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) de los Países Bajos y el IAC en España. La contribución del IAC a ING está financiada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España.