CFBSIR 2149 ¿SE HA ENCONTRADO UN PLANETA ERRANTE SIN ESTRELLA?

Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO (Cerro Paranal-Chile) y el Telescopio Canadá-Francia-Hawái, un equipo de astrónomos ha identificado un cuerpo que, probablemente, sea un planeta vagando por el espacio sin estrella anfitriona.

Este sorprendente hallazgo  es el mejor candidato encontrado hasta el momento de un planeta que flota libremente, y que es el más cercano al Sistema Solar, ya que se encuentra a unos 100 años luz. Su relativa proximidad y la ausencia de una estrella brillante muy cercana a él, permite al equipo estudiar su atmósfera con gran detalle; al mismo tiempo, este objeto ofrece a los astrónomos un anticipo del tipo de exoplanetas que con futuros instrumentos se podrán observar en torno a otras estrellas.

Los planetas errantes son objetos de masa planetaria que vagabundean por el espacio sin estar atados a ninguna estrella. Anteriormente ya se han encontrado numerosos candidatos a este tipo de planeta; se han dado a conocer en artículos aparecidos en revistas como Science Magazine, Natural y Royal Astronomical Society.

Estos objetos comenzaron a conocerse en la década de 1990, cuando los astrónomos descubrieron que es difícil determinar el punto en que una estrella enana marrón pasa a tener masa de rango planetario. Estudios más recientes sugieren 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 la secuencia principal. Pero que, al no conocer sus edades, los astrónomos no podían saber si se trataba de planetas o enanas marrones – estrellas fallidas – que perdieron la masa necesaria para desencadenar reacciones que hacen brillar a las estrellas.

Pero ahora los astrónomos han descubierto un objeto, que denominaron CFBDSIR 2149. Este objeto fue detectado como parte de una extensión en el infrarrojo, del sondeo CFBDS [Canadá-France Brown Dwarfs Survey], un proyecto que caza estrellas enanas  marrones frías. Parece formar parte de un grupo cercano de estrellas jóvenes conocidas como Asociación Estelar de AB Doradus.

Acercamiento a una imagen captada por el instrumento SQFL instalado en el New Technology Telescope  de ESO, en el Observatorio La Silla en Chile. Se ve el planeta errante CFBDSIR J214947.2-040308.9 en el rango de luz infrarroja. El objeto aparece como un punto azul pálido en el centro de la imagen, es el objeto más cercano al Sistema Solar. No orbita ninguna estrella y por lo tanto, no brilla por no reflejar ninguna luz; el débil brillo que emite, solo puede ser detectado en luz infrarroja. Crédito de la foto: ESO/P.Delorme 

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 lo tanto, es un objeto joven – es posible deducir más cosas sobre él, incluyendo su temperatura, su masa y de qué está compuesta su atmósfera. Hay una pequeña posibilidad de que la relación con esta asociación  estelar sea fortuita.

Igualmente, la relación permitiría poner un límite de masa al planeta de aproximadamente 4 a 7 veces la masa de Júpiter, con una temperatura efectiva de unos 430ºCelsius. En cuanto a la edad del planeta, sería la misma que la edad de la propia asociación estelar, entre 50 a 120 millones de años. 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.

Los investigadores encontraron el objeto en observaciones realizadas con el telescopio CFHT  (Canadá-France-Hawái-Telescope) y aprovecharon la capacidad del VLT de ESO para examinar en profundidad sus propiedades.

El equipo observó CFBSIR2149 utilizando la cámara WIRCam instalada en el Telescopio CFHT en Hawái, y con la cámara SOFI instalada en el ESO New Technology Telescope,  en Chile.

Las imágenes logradas en momentos diferentes, permitieron medir el movimiento propio del objeto a través del cielo y compararlo con el movimiento de algunos miembros de la Asociación Estelar  de AB Doradus.

En cuanto al estudio detallado de la atmósfera de los objetos, se hizo utilizando el espectrógrafo X-Shooter, instalado en el VLT  de la ESO, del Observatorio Paranal en Chile.

Se trata del primer objeto de masa planetaria 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.

Vídeo que sigue "Perdido en el espacio"

Enlace al vídeo http://youtu.be/rLqh_dgnZmI

El análisis estadístico del equipo sobre el movimiento propio de la estrella – el cambio angular de su posición cada año en el cielo -  muestra un 87% de probabilidades de que el objeto esté  ligado a la Asociación Estelar de AB Doradus;  y más del 95%  de probabilidades que sea lo suficientemente joven como para ser de masa planetaria, haciéndolo más factible de que se trate de una 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.

“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 (del 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 luego han sido expulsados del sistema que los albergaba, o  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  objetos posiblemente más pequeños 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.

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; este fenómeno se conoce como microlente gravitatorio.

Sondeos de microlentes gravitatorios llevados a cabo en la Vía Láctea, como OGLE, han logrado detectar con esta técnica  planetas errantes; esto ha sido publicado en la Revista Nature en 2011 bajo el título de “Experimento con Microlentes”.  

Si CFBSIR2149 no está relacionado con la Asociación Estelar de AB Doradus, hace aún más complicado tener la seguridad de su naturaleza y propiedades, pudiendo 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.”

Esta investigación ha sido presentada por el equipo compuesto por Philippe Delorme et al., en el artículo “CFBDSIR2149-0403, ¿Un Planeta Errante de entre 4 y 7 veces la masa de Júpiter en la joven Asociación Estelar AB Doradus? [“CFBDSIR2149-0403 Jupiter-mass free-floating planet in the young moving group AB Doradus?”],  que aparece en la Revista Astronomy & Astrophysics del 14 de noviembre de 2012

Fuente: ESO /14.nov.2012

Crédito imágenes ESO