Dr. José Manuel Nieto Jalil / Director del Departamento Regional de Ciencias en la Región Centro-Sur Tecnológico de Monterrey Campus Puebla
En la vasta extensión de nuestra galaxia, no todos los planetas están vinculados gravitacionalmente a una estrella. Estudios recientes sugieren que millones de planetas, conocidos como planetas errantes o nómadas, flotan libremente por el espacio interestelar.
Estos planetas, expulsados de sus sistemas estelares originales, representan un área de gran interés y estudio para los astrónomos.
Los planetas nómadas se forman de manera similar a los tradicionales, dentro de discos protoplanetarios alrededor de estrellas jóvenes.
Sin embargo, debido a interacciones gravitacionales intensas con otros planetas o estrellas cercanas, pueden ser expulsados de sus sistemas estelares. La teoría sugiere que la cantidad de planetas errantes podría ser comparable o incluso superior a la de los que orbitan estrellas.
La detección de estos planetas nómadas se realiza principalmente a través de microlentes gravitacionales. Este fenómeno ocurre cuando un objeto masivo, como un planeta, pasa frente a una estrella lejana y actúa como una lente, amplificando la luz de la estrella.
Este aumento temporal en la luminosidad permite a los astrónomos inferir la presencia de planetas que de otro modo serían invisibles.
La existencia de planetas errantes plantea preguntas fascinantes sobre la dinámica de los sistemas planetarios.
¿Cuántos planetas son expulsados de sus órbitas iniciales? ¿Qué impacto tienen estas expulsiones en la estabilidad de los sistemas estelares? Estas preguntas son fundamentales para comprender la evolución de los sistemas planetarios y la formación de planetas en general.
El telescopio espacial Kepler es un observatorio espacial que orbita alrededor del Sol. Su objetivo principal, durante su tiempo de operación, fue la búsqueda de planetas extrasolares, especialmente aquellos de tamaño similar a la Tierra ubicados en la zona de habitabilidad de sus estrellas.
Lanzado en 2009, Kepler completó su misión principal en 2013 y luego comenzó la misión extendida K2.
Es importante destacar que Kepler no fue diseñado para encontrar planetas usando microlentes gravitacionales ni para estudiar los campos de estrellas extremadamente densos del interior de la galaxia.
Este desafío implicó el desarrollo de nuevas técnicas de reducción de datos para buscar señales dentro del conjunto de datos recopilados por Kepler. La capacidad del telescopio para realizar estos descubrimientos innovadores, a pesar de sus limitaciones originales, subraya la versatilidad y el potencial de las misiones futuras.
En un artículo reciente publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, una de las más prestigiosas publicaciones científicas en astronomía y astrofísica, un equipo de investigadores británicos ha reportado un hallazgo sorprendente.
Liderado por Iain McDonald, de la Universidad de Manchester, el equipo ha descubierto un grupo de planetas que flotan libremente en el espacio profundo, sin estar gravitacionalmente ligados a ninguna estrella.
Para este descubrimiento, Iain y su equipo utilizaron datos recopilados en 2016 durante la fase K2 de la misión del telescopio espacial Kepler de la NASA.
Durante esta campaña de dos meses, Kepler monitoreó un campo abarrotado de millones de estrellas cerca del centro de nuestra galaxia, capturando imágenes cada 30 minutos para identificar eventos raros de microlentes gravitacionales.
El equipo identificó 27 señales de microlentes de corta duración, con variaciones en escalas de tiempo que iban desde una hora hasta diez días.
Sin embargo, los cuatro eventos más breves fueron descubrimientos nuevos y consistentes con planetas de masas similares a la Tierra.
Estos eventos no mostraron señales acompañantes que podrían esperarse de una estrella anfitriona, lo que sugiere que estos planetas pueden estar flotando libremente. Además, el estudio del equipo de McDonald demuestra la capacidad que tuvo el telescopio Kepler para realizar descubrimientos innovadores incluso en campos de estudio para los que no fue diseñado originalmente.
La técnica de microlentes gravitacionales, predicha por la teoría general de la relatividad de Einstein, permite detectar objetos masivos a través del efecto de lente gravitacional que producen al pasar frente a una estrella lejana.
Este fenómeno provoca un aumento temporal en la luminosidad de la estrella, permitiendo así la detección de planetas que, de otro modo, serían invisibles.
El descubrimiento de estos planetas errantes es significativo, ya que proporciona evidencia adicional sobre la existencia de una población de planetas de masa similar a la Tierra que no están ligados a ninguna estrella.
Esto sugiere que los procesos de formación y expulsión planetaria son más comunes de lo que se pensaba.
La comprensión del fenómeno de las microlentes gravitacionales ha sido un proceso evolutivo que comenzó hace varios siglos con algunas de las mentes más brillantes de la ciencia.
En 1704, Isaac Newton propuso que un rayo de luz podría ser desviado por la gravedad. Esta idea fue explorada más a fondo en 1801 por Johann Georg von Soldner, quien calculó la cantidad de deflexión que sufriría un rayo de luz de una estrella bajo la influencia de la gravedad newtoniana. Sin embargo, estos primeros cálculos no fueron completamente precisos.
La predicción correcta llegó en 1915, cuando Albert Einstein, en su teoría de la relatividad general, determinó que la cantidad de deflexión era el doble de lo que von Soldner había estimado.
Esta teoría fue validada en 1919 por el astrofísico Arthur Eddington, quien observó la deflexión de la luz durante un eclipse solar. En 1936, Einstein publicó un artículo que describía correctamente el fenómeno de las microlentes gravitacionales, anticipando su importancia futura en la astronomía.
El estudio de las microlentes gravitacionales y los planetas errantes representa una de las fronteras más emocionantes y prometedoras de la astronomía moderna.
Estos descubrimientos no solo validan las predicciones fundamentales de la teoría de la relatividad general de Einstein, sino que también amplían nuestra comprensión de la formación y evolución planetaria.
La capacidad de detectar planetas que flotan libremente en el espacio abre nuevas vías para explorar la distribución y diversidad de los cuerpos celestes en nuestra galaxia.
Las técnicas desarrolladas para analizar los datos del telescopio Kepler durante su misión K2 han demostrado ser herramientas poderosas para desentrañar los misterios del Universo.
La detección de estos planetas errantes abre nuevas oportunidades para futuras investigaciones.
Misiones como el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA y la misión Euclid de la ESA estarán optimizadas para detectar eventos de microlentes gravitacionales, prometiendo revelar aún más secretos sobre los planetas errantes y otros fenómenos cósmicos.
Estos esfuerzos continuarán expandiendo los límites de nuestro conocimiento y nos acercarán un paso más a comprender plenamente el vasto y complejo universo en el que vivimos.
