Un mundo errante podría ayudar a explicar cómo se forman los planetas y las estrellas
Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO y el
Telescopio Canadá-Francia-Hawaii, un equipo de astrónomos ha
identificado un cuerpo que, probablemente, sea un planeta vagando por el
espacio sin estrella anfitriona. Se trata del sorprendente hallazgo del
mejor candidato encontrado hasta el momento de un planeta que flota
libremente y, el objeto de este tipo, más cercano al Sistema Solar, ya
que se encuentra a una distancia de unos 100 años luz. Su relativa
proximidad, y la ausencia de una estrella brillante muy cercana a él,
han permitido al equipo estudiar su atmósfera con gran detalle. Este
objeto también ofrece a los astrónomos un anticipo del tipo de
exoplanetas que futuros instrumentos quieren observar en torno a otras
estrellas.
Impresión artística del planeta errante CFBDSIR J214947.2-040308.9
Esta impresión artística muestra al planeta errante CFBDSIR
J214947.2-040308.9. Es el objeto de este tipo más cercano al Sistema
Solar. No orbita ninguna estrella y por tanto no brilla por ninguna luz
reflejada; el débil brillo que emite solo puede ser detectado en luz
infrarroja. Aquí vemos una impresión artística de una visión infrarroja
del objeto y una visión de las partes centrales de la Vía Láctea del
telescopio de sondeo infrarrojo VISTA.
Crédito: ESO/L. Calçada/P. Delorme/R. Saito/VVV Consortium 
El planeta errante CFBDSIR J214947.2-040308.9
En este acercamiento a una imagen captada por el instrumento SOFI, instalado en el telescopio New Technology Telescope
de ESO, en el Observatorio La Silla, vemos el planeta errante CFBDSIR
J214947.2-040308.9 en luz infrarroja. Este objeto, que aparece como un
punto azul pálido en el centro de la imagen, es el objeto de este tipo
más cercano al Sistema Solar. No orbita ninguna estrella y por tanto no
brilla por ninguna luz reflejada; el débil brillo que emite solo puede
ser detectado en luz infrarroja.
Crédito: ESO/P. Delorme 
El planeta errante CFBDSIR J214947.2-040308.9 (con anotaciones)
En esta imagen captada por el instrumento SOFI, instalado en el telescopio New Technology Telescope
de ESO, en el Observatorio La Silla, vemos el planeta errante CFBDSIR
J214947.2-040308.9 en luz infrarroja. Este objeto, que aparece como un
punto azul pálido en el centro de la imagen, marcado con una cruz, es el
objeto de este tipo más cercano al Sistema Solar. No orbita ninguna
estrella y por tanto no brilla por ninguna luz reflejada; el débil
brillo que emite solo puede ser detectado en luz infrarroja.
Crédito: ESO/P. Delorme 
El planeta errante CFBDSIR J214947.2-040308.9
En esta imagen captada por el instrumento SOFI, instalado en el telescopio New Technology Telescope
de ESO, en el Observatorio La Silla, vemos el planeta errante CFBDSIR
J214947.2-040308.9 en luz infrarroja. Este objeto, que aparece como un
punto azul pálido en el centro de la imagen, es el objeto de este tipo
más cercano al Sistema Solar. No orbita ninguna estrella y por tanto no
brilla por ninguna luz reflejada; el débil brillo que emite solo puede
ser detectado en luz infrarroja.
Crédito: ESO/P. Delorme
http://www.eso.org/public/chile/videos/eso1245a/
Este vídeo muestra al planeta errante CFBDSIR J214947.2-040308.9. En
la primera parte de la secuencia, el planeta aparece como un disco
oscuro en luz visible, silueteado contra la nube de estrellas de la Vía
Láctea. Es el objeto de este tipo más cercano al Sistema Solar y el
candidato más probable a planeta errante encontrado hasta ahora. No
orbita ninguna estrella y por tanto no brilla por ninguna luz reflejada;
el débil brillo que emite solo puede ser detectado en luz infrarroja.
En la secuencia final vemos una visión infrarroja del objeto y, de
fondo, las partes centrales de la Vía Láctea tal y como las capta el
sondeo infrarrojo del telescopio VISTA.
Crédito: ESO/P. Delorme/Nick Risinger (skysurvey.org)/R. Saito/VVV Consortium
Los planetas errantes son objetos de masa planetaria que vagabundean
por el espacio sin estar atados a ninguna estrella. Ya se han encontrado
antes posibles ejemplos de este tipo de objetos [1],
pero, al no conocer sus edades, los astrónomos no podían saber si se
trataba de planetas o de enanas marrones — estrellas “fallidas” que
perdieron la masa necesaria para desencadenar las reacciones que hacen
brillar a las estrellas.
Pero ahora los astrónomos han descubierto un objeto, denominado CFBDSIR2149 [2], que parece formar parte de un grupo cercano de estrellas jóvenes conocido como Asociación estelar de AB Doradus. Los investigadores encontraron el objeto en unas observaciones realizadas con el telescopio CFHT (Canada France Hawaii Telescope) y han aprovechado las capacidades del VLT (Very Large Telescope) de ESO para examinar en profundidad sus propiedades [3].
La Asociación estelar de AB Doradus es el grupo de este tipo más
cercano al Sistema Solar. Sus estrellas van a la deriva, juntas por el
espacio, y se cree que se formaron al mismo tiempo. Si el objeto está
asociado a este grupo en movimiento — y por tanto es un objeto joven —
es posible deducir aún más cosas sobre él, incluyendo su temperatura, su
masa, y de qué está compuesta su atmósfera [4]. Hay una pequeña posibilidad de que la relación con esta asociación estelar sea fortuita.
El lazo entre el nuevo objeto y la asociación estelar es la clave que
permitirá a los astrónomos deducir la edad del nuevo objeto descubierto
[5].
Se trata del primer objeto de masa planetaria aislado identificado en
una asociación estelar, y su relación con este grupo lo convierte en el
candidato a planeta errante más interesante de los identificados hasta
el momento.
“Buscar planetas alrededor de sus estrellas es similar a estudiar
una mosca sentada a un centímetro de un distante y potente faro de
coche”, afirma Philippe Delorme (Instituto de planetología y
astrofísica de Grenoble, CNRS/Universidad Joseph Fourier, Francia),
investigador principal del nuevo estudio. “Este objeto errante
cercano nos da la oportunidad de estudiar la mosca con detalle sin la
deslumbrante luz del faro estorbándonos”.
Se cree que los objetos errantes como CFBDSIR2149 se forman, bien
como planetas normales que han sido expulsados del sistema que los
albergaba, bien como objetos solitarios como las estrellas más pequeñas o
enanas marrones. En ambos casos estos objetos son intrigantes — tanto
si se trata de planetas sin estrella, como si son los objetos más
pequeños posibles en un rango que abarca desde las estrellas más masivas
a las enanas marrones más pequeñas.
“Estos objetos son importantes, ya que pueden ayudarnos tanto a
comprender más sobre cómo pueden eyectarse planetas de sistemas
planetarios, como a entender cómo objetos muy ligeros pueden resultar
del proceso de formación de una estrella”, afirma Philippe Delorme. “Si
este pequeño objeto es un planeta que ha sido eyectado de su sistema
original, saca de la nada la asombrosa imagen de mundos huérfanos, a la
deriva en el vacío del espacio”.
Estos mundos podrían ser comunes — tal vez tan numerosos como las estrellas normales [6].
Si CFBSIR2149 no está relacionado con la Asociación estelar de AB
Doradus, es aún más complicado estar seguros de su naturaleza y
propiedades, y puede ser más bien caracterizado como una pequeña enana
marrón. Ambos escenarios plantean importantes cuestiones sobre cómo se
forman y se comportan los planetas y las estrellas.
“Es necesario seguir trabajando para confirmar si CFBSIR2149 es un planeta errante”, concluye Philippe Delorme. “Este
objeto podría usarse como banco de pruebas para comprender la física de
cualquier exoplaneta similar que se descubra con los futuros sistemas
especiales de imagen de alto contraste, incluyendo el instrumento
SPHERE, que se instalará en el VLT.”
Notas
[1] Anteriormente ya se han encontrado
numerosos candidatos a este tipo de planeta (con sus correspondientes
notas de prensa y artículos, como por ejemplo en Science Magazine, Nature, Royal Astronomical Society).
Estos objetos empezaron a conocerse en la década de 1990, cuando los
astrónomos descubrieron que es difícil determinar el punto en que una
enana marrón pasa a tener masa de rango planetario. Estudios más recientes
han sugerido que puede haber un gran número de estos pequeños cuerpos
en nuestra galaxia, una numerosa población que al menos duplique el
número de estrellas de secuencia principal.
[2] El objeto fue detectado como parte de una extensión en el infrarrojo del sondeo CFBDS (Canada-France Brown Dwarfs Survey), un proyecto que caza estrellas enanas marrones frías. También se conoce como CFBDSIR J214947.2-040308.9.
[3] El equipo observó CFBSIR2149 tanto con la cámara WIRCam, instalada en el telescopio CFHT (Canada France Hawaii Telescope), en Hawaii, como con la cámara SOFI, instalada en el ESO New Technology Telescope,
en Chile. Las imágenes, tomadas en momentos diferentes, permitieron
medir el movimiento propio del objeto a través del cielo y compararlo
con el de algunos miembros de la Asociación estelar de AB Doradus. El
estudio detallado de la atmósfera de los objetos se hizo utilizando el
espectrógrafo X-shooter, instalado en el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, en el Observatorio Paranal.
[4] La relación con la Asociación estelar de AB
Doradus nos permitiría poner un límite de masa al planeta de
aproximadamente entre 4 y 7 veces la masa de Júpiter, con una
temperatura efectiva de unos 430 grados Celsius. La edad del planeta
sería la misma que la de la propia asociación estelar — entre 50 y 120
millones de años.
[5] El análisis estadístico del equipo sobre el
movimiento propio de la estrella — el cambio angular de su posición en
el cielo cada año — muestra un 87% de probabilidades de que el objeto
esté ligado a la Asociación estelar de AB Doradus, y más del 95% de
probabilidades de que sea lo suficientemente joven como para ser de masa
planetaria, haciendo más posible que se trate de un planeta solitario,
en lugar de una pequeña estrella “fallida”. Ya se habían encontrado
anteriormente candidatos a planetas errantes más distantes en cúmulos
estelares muy jóvenes, pero no han podido ser estudiados en detalle.
[6] Estos objetos errantes también pueden revelar su
presencia al pasar delante de una estrella. La luz que viaja hacia
nosotros desde las estrellas del fondo se ve alterada y distorsionada
por la gravedad del objeto, provocando brevemente un mayor brillo en la
estrella — un fenómeno conocido como microlentes gravitatorias. Sondeos
de microlentes llevados a cabo en la Vía Láctea, como OGLE, han
detectado planetas errantes con esta técnica (por ejemplo, un Experimento con Microlentes publicado en la revista Nature en 2011).
Información adicional
Esta investigación se presenta en el
artículo “CFBDSIR2149-0403: ¿un planeta errante de entre 4 y 7 veces la
masas de Júpiter en la joven Asociación estelar AB Doradus? (CFBDSIR2149-0403: a 4-7 Jupiter-mass free-floating planet in the young moving group AB Doradus?)” que aparece en la revista Astronomy & Astrophysics el 14 de noviembre de 2012.
El equipo está compuesto por P. Delorme (Instituto de planetología y
astrofísica de Grenoble, CNRS/Universidad Joseph Fourier, Francia
[IPAG]), J. Gagné (Universidad de Montreal, Canadá), L. Malo
(Universidad de Montreal, Canadá), C. Reylé (Universidad de Franche
Comté, Francia), E. Artigau (Universidad de Montreal, Canadá), L. Albert
(Universdad de Montreal, Canadá), T. Forveille (Instituto de
planetología y astrofísica de Grenoble, CNRS/Universidad Joseph Fourier,
Francia [IPAG]), X. Delfosse (Instituto de planetología y astrofísica
de Grenoble, CNRS/Universidad Joseph Fourier, Francia [IPAG]), F. Allard
(Universidad Claude Bernard Lyon 1, Francia), D. Homeier (Universidad
Claude Bernard Lyon 1, Francia).
El año 2012 marca el 50 aniversario de la creación del Observatorio Europeo Austral (European Southern Observatory,
ESO). ESO es la principal organización astronómica intergubernamental
de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Quince
países apoyan esta institución: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil,
Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el
Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un
ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de
poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los
astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también
desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en
investigación astronómica. ESO opera tres sitios únicos de observación
de categoría mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En
Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más
avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA trabaja en el
infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST
(sigla en inglés del Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más
grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible.
ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el
proyecto astronómico más grande en desarrollo. Actualmente ESO está
planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el
telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros, que llegará a
ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.
El Telescopio Canadá-Francia-Hawaii (CFHT) es operado por el Consejo
Nacional de Investigación de Canadá, el Institut National des Sciences
de l'Univers del Centre National de la Recherche Scientifique de
Francia, y la Universidad de Hawaii.
Enlaces
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Observatorio Europeo Austral (ESO)
Santiago, Chile
Tlf.: +562 4633019
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Correo electrónico: philippe.delorme@obs.ujf-grenoble.fr
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Correo electrónico: veillet@cfht.hawaii.edu
Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1245
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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