A lo largo de la historia de la humanidad, muchos temas han sido tratados como imposibilidades lógicas. Los aviones hoy surcan los cielos a través del océano, y las naves espaciales Voyager salieron, hace ya muchos años, del sistema solar hacia los confines del universo, negro e indiferente.[1]
La materia es algo hermoso y raro en el universo, no hay un átomo, una estrella o un planeta que no encierre un misterio inimaginable. Lo único típico en este universo es la oscuridad cósmica que lo envuelve todo. Carl Sagan calculó que, si por puro azar, apareciéramos en un punto cualquiera del cosmos, la probabilidad de aparecer cerca de una estrella o un planeta serían de 1 frente a 1033. Entre tanto vacío encontramos datos que desafían nuestros conocimientos, y también estrellas y lugares que nos obligan a replantearnos gran parte de nuestros orígenes. Prestad atención a la siguiente imagen:

Justo arriba, en la imagen que estamos contemplando, tenemos en el centro de las tres imágenes a la estrella HR8799, localizada en la constelación de Pegaso y a 130 años luz de la Tierra[2] . Siguiendo con la fotografía, estas imágenes fueron tomadas desde el telescopio Keck II, con la técnica conocida como Angular Differential Imaging (ADI) [3]. Los objetos que vemos a su alrededor son los cuatro planetas que giran en orbitas en torno al astro. Antes de comenzar a contar nada más me gustaría decir que, el hecho de que podamos fotografiar un sistema solar a 130 años luz, es emocionante y maravilloso, y que merecería todo un libro de análisis. Hace un par de años, los planetas b), c) y d) fueron los primeros planetas fotografiados fuera de nuestro sistema solar [4], pero como podéis ver, indicado con dos flechas, ahora se ha descubierto un cuarto planeta, el e). ¿Qué tiene de especial este nuevo planeta en esta estrella?
La edad, la composición y la luminosidad de una estrella son esenciales para deducir sus propiedades fundamentales. Así que en el año 2008 se utilizaron diversas técnicas para estimar la edad de dicha estrella. Estos estudios parecían indicar que la estrella tenía entre 30 y 160 millones de años. Dos análisis recientes e independientes han establecido que, en realidad, la estrella HR 8799 forma parte de la asociación de estrellas Columba, cuyas estrellas tienen entre 30 y 60 millones de años de antigüedad [5]. El estudio de las bandas del espectro electromagnético Ku y L [6] (cuyas fotografías son las dos imágenes superiores en la fotografía mostrada al principio) muestra que el planeta e) tiene una masa entre 7 y 10 veces mayor que la de Júpiter (todo un gigante teniendo en cuenta que dentro de Júpiter caben 1320 tierras). También se conocen muchísimos parámetros para el resto de planetas, pero la cuestión importante viene a continuación: Muchas características de este sistema planetario (distancias a su estrella, masa, densidad del disco protoplanetario, etc.) no tienen sentido dentro de las leyes físicas aplicadas a la formación planetaria, leyes que conocemos y que hemos deducido empíricamente. Es más, ninguna de las teorías predominantes en cosmología explican cómo pueden coexistir estos cuatro planetas al mismo tiempo en ese sistema solar, y el hecho es que existen, que podemos verlos y que podemos fotografiarlos. Los planetas se forman a partir del polvo y el gas que giran en torno a una estrella (disco protoplanetario) durante un proceso que puede tardar más de 3,5 millones de años. Pero, según los modelos de formación planetaria que conocemos, y teniendo en cuenta los datos medidos en el planeta recién descubierto, el planeta e) habría tardado en formarse 200 millones de años siguiendo las leyes que conocemos. En principio no habría problema con esa edad, pero recordemos algo: 200 millones de años de antigüedad triplicarían la edad de la estrella en la que se formó el planeta, ya que HR 8799 tiene como mucho y tirando muy por lo alto 60 millones de años[*]. No podría haberse formado en esa estrella antes de que se formara la estrella, algo así como que es imposible nacer antes que tu madre. La segunda opción es que el planeta se hubiera formado en otro sistema solar, y que más tarde hubiera sido atrapado por la estrella HR 8799, pero las propiedades físico-químicas y la evolución del sistema solar indican que eso no ha sido así, además de que el planeta no podría estar tan cerca del sol, debería de estar en las periferias del sistema solar. La tercera opción, menos probable, es que los gigantes apareciesen a escalas muchísimo más rápidas de lo previsto, pero tampoco cuadra con el cuarto planeta recién descubierto, pues su órbita está demasiado cerca de la estrella para haber tenido la temperatura adecuada para realizar el proceso de esa manera.
¿Qué está pasando aquí?, según los investigadores de este estudio, y la comunidad científica en general, es muy posible que en la formación de este sistema estelar hayan intervenido leyes y normas que desconocemos, e incluso que hayan habido combinaciones de diferentes procesos. Todo esto me recuerda a cuando hace poco se descubrió que una estrella en nuestra vía láctea, llamada HIP 13044, se había formado dentro de otra galaxia y que posteriormente había llegado hasta aquí [7]. Dicha estrella contiene al menos un planeta, y algunos periódicos lo bautizaron como el planeta inmigrante [8]. Lo más curioso de esta estrella no era que se había formado en otra galaxia (cosa que ya es curiosa de por si), si no que a pesar de ser una estrella vieja y estar cerca de su muerte, apenas había acumulado hierro, oxígeno, carbono y otros compuestos pesados que se acumulan en las estrellas a medida que van cumpliendo años, algo así como ver a una anciana de 90 años con la apariencia de una hermosa joven de 19. De hecho, a pesar de que nuestra estrella inmigrante tiene 1.000 millones de años más que el Sol, HIP 13044 sólo tiene un 1% de los compuestos pesados que tiene nuestro astro, cosa que no coincide con ninguno de los procesos que conocemos de evolución estelar.
Como conclusión de todo esto, la única idea que me queda por plasmar es que vivimos en un universo complejo, extraño y maravilloso, lleno de leyes que prácticamente desconocemos, y que cada respuesta que obtenemos nos muestra miles de preguntas más. Hace unos años nos preguntábamos si existían otros planetas fuera de nuestro sistema solar, hoy en día el resolver esa pregunta nos ha mostrado que nada es lo que parece, y que aun nos quedan muchos miles de años para acercarnos a las verdades de este universo.
Posdata: En la imagen de los planetas y la estrella HR8799, la imagen superior izquierda muestra una imagen en la banda L del espectro electromagnético, mientras que el panel superior derecho se muestra una imagen en la banda Ku del espectro electromagnético. La imagen inferior también fue tomada en la banda L, pero usando filtros diferentes, de ahí que su apariencia sea diferente.
Referencias:
[1] http://es.wikipedia.org/wiki/Voyager_1
[2] Enlace al artículo científico: Images of a fourth planet orbiting HR 8799 Christian Marois http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1011/1011.4918.pdf
[3] Marois, C. Lafrenière, D., Doyon, R., Macintosh, B., Nadeau, D. Angular Differential Imaging: A Powerful High-Contrast Imaging Technique. Astrophys. J., 641, 556-564 (2006).
[4] Marois C. et al. Direct Imaging of Multiple Planets Orbiting the Star HR 8799. Science, 322, 1348-1352 (2008).
[5] (R. Doyon, et al. and B. Zuckerman et al. Este último sin terminar todavía)
[6] http://es.wikipedia.org/wiki/Banda_Ku
[7]http://www.sciencemag.org/content/early/2010/11/17/science.1193342.abstract
[8] http://www.publico.es/ciencias/347435/descubierto-el-primer-planeta-inmigrante-en-la-via-lactea
[*] Referencia añadida a posteriori de la publicación, por falta de ella en la original: http://www.publico.es/ciencias/350773/descubierto-el-cuarto-planeta-de-un-sistema-solar-imposible –> Datos sacados de una entrevista realizada a Público al autor del trabajo y al astrofísico Tristan Guillot, en relación al artículo publicado en Público.
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