Planetas del tamaño de la Tierra en un sistema estelar binario
Un equipo de astrónomos, utilizando el satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, ha localizado tres exoplanetas de tamaño similar a la Tierra orbitando un par de estrellas gemelas. Este hallazgo podría modificar fundamentalmente nuestra comprensión sobre la formación planetaria, ya que hasta ahora se hipotetizaba que los sistemas binarios eran inhóspitos para el desarrollo de configuraciones planetarias complejas.
El sistema, ubicado a unos 120 años luz de distancia, incluye un exoplaneta que orbita dos “estrellas fallidas” y que recuerda al legendario mundo desértico de “Star Wars”, Tatooine, conocido por sus características puestas de sol dobles.
Un sistema que rompe todos los récords
El sistema en cuestión, denominado TOI-2267, es una “binaria compacta”. Esto significa que las estrellas que lo componen orbitan muy cerca una de la otra. Según los modelos actuales de formación planetaria, esta proximidad debería generar una inestabilidad gravitacional extrema, creando un entorno totalmente inadecuado para la formación de planetas. Sin embargo, en el caso de TOI-2267, los planetas no solo se han formado, sino que han mantenido su estabilidad.
Sebastián Zúñiga-Fernándes, investigador de la Universidad de Lieja (ULiège) y miembro del equipo de estudio, destacó la singularidad del arreglo: “Nuestro análisis muestra una configuración planetaria única: dos planetas transitan una estrella y el tercero transita su estrella compañera. Esto convierte a TOI-2267 en el primer sistema binario conocido que alberga planetas en tránsito alrededor de ambas estrellas”.
Francisco J. Pozuelos, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), agregó que el descubrimiento bate varios récords. “Es el par de estrellas con planetas más compacto y frío conocido, y también es el primero en el que se han registrado planetas transitando alrededor de ambos componentes”, afirmó en un comunicado.
La confirmación del hallazgo
Pozuelos y su equipo obtuvieron los indicios iniciales sobre estos tres planetas remotos al analizar los datos del TESS con su herramienta de detección, SHERLOCK. Esta primera señal motivó al equipo a preparar observaciones de seguimiento con diversos observatorios terrestres.
La confirmación incluyó el uso de SPECULOOS, una red de telescopios robóticos con instalaciones en Chile y España (Tenerife), junto con los dos telescopios TRAPPIST ubicados en Bélgica.
El misterio de la galaxia enana Segue 1
Mientras el descubrimiento de TOI-2267 desafía las teorías de formación planetaria, otro estudio reciente cuestiona las ideas fundamentales sobre la estructura de las galaxias enanas. Segue 1, una galaxia enana cercana, es pequeña y contiene muy pocas estrellas, insuficientes para generar la gravedad necesaria que evite su dispersión en el espacio. Durante mucho tiempo, la teoría dominante sostenía que la gravedad de la misteriosa materia oscura era la principal fuerza cohesiva que la mantenía unida.
Un agujero negro en lugar de materia oscura
Una nueva investigación de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de Texas en San Antonio (UTSA) revierte drásticamente esta suposición. El estudio propone que, en lugar de materia oscura, un agujero negro gigante en el corazón de Segue 1 proporciona el “pegamento” gravitacional necesario para mantener cohesionadas a las estrellas.
“Nuestro trabajo podría revolucionar el modelado de galaxias enanas o cúmulos estelares para incluir agujeros negros supermasivos en lugar de solo halos de materia oscura”, afirmó Nathaniel Lujan, estudiante de posgrado de la UTSA que lideró la investigación.
Un proyecto académico con resultados sorprendentes
El descubrimiento, recientemente publicado en The Astrophysical Journal Letters, fue la culminación de un curso de astronomía impartido conjuntamente por los astrofísicos Karl Gebhardt (UT Austin) y Richard Anantua (UTSA). El curso brindó a los estudiantes la oportunidad de utilizar técnicas avanzadas de modelado y supercomputadoras del Texas Advanced Computing Center (TACC) de UT Austin.
Los estudiantes crearon cientos de miles de modelos complejos. Cada uno trazaba las trayectorias esperadas de las estrellas de Segue 1 basándose en diferentes factores hipotéticos, como la presencia de un agujero negro, su tamaño o la abundancia de materia oscura, buscando un modelo que coincidiera con los movimientos reales de las estrellas observados por el Observatorio W.M. Keck.
Cómo identificaron el agujero negro
El equipo comenzó filtrando las estrellas que estaban siendo “desgajadas” por la Vía Láctea, nuestra galaxia mucho más masiva que está atrayendo estrellas de Segue 1 (ubicada a solo 75.000 años luz). Este proceso se conoce como “desgarramiento de marea”.
Al trazar la velocidad y dirección de las estrellas restantes, pronto se hizo evidente un patrón: las estrellas hacia el centro viajaban en círculos rápidos y cerrados, la señal inequívoca de la presencia de un agujero negro. Los modelos que incluían una alta proporción de materia oscura, o una combinación de materia oscura y un agujero negro, no lograban coincidir con las observaciones.
Un gigante desproporcionado
Lo más sorprendente del hallazgo fue el tamaño del agujero negro. Con una masa estimada de 450.000 veces la de nuestro sol, es aproximadamente 10 veces la masa combinada de todas las estrellas en la propia galaxia Segue 1. Esto es extremadamente inusual, ya que en la mayoría de las galaxias, la masa del agujero negro central no suele exceder la masa total de sus estrellas.