Posible explicación al enigma de los planetas sin estrella

Los planetas sin estrella, llamados también planetas errantes, son nómadas cósmicos, viajando por el espacio sin estar en órbita a estrella o cadáver de estrella alguno, sin más atadura gravitacional que la de su galaxia o cúmulo estelar. La masa de estos objetos es menor que la de las enanas marrones, lo que les sitúa en la categoría de planetas. Debido a ello, se les llama planetas. Pero al no estar en órbita a una estrella o cadáver de estrella, técnicamente pueden ser considerados como otra cosa.

Los planetas sin estrella son avistados a menudo en cúmulos estelares jóvenes como el cúmulo del Trapecio en la constelación de Orión. Aunque su existencia está bien documentada, su origen ha desconcertado a la ciencia durante mucho tiempo. Teorías anteriores proponían que los planetas sin estrella podían ser estrellas fallidas o planetas expulsados de sus sistemas solares. Sin embargo, estos orígenes no logran explicar la gran cantidad de planetas sin estrella, sus frecuentes agrupaciones en parejas y su movimiento sincronizado con las estrellas dentro de los cúmulos estelares.

Un nuevo y revolucionario estudio aporta ahora la que parece ser la explicación definitiva al origen de los planetas sin estrella.

El estudio es obra de un equipo internacional integrado, entre otros, por Zhihao Fu, de la Universidad de Hong Kong en China, y Hongping Deng, del Observatorio Astronómico de Shanghái, dependiente de la Academia China de Ciencias.

Los autores del estudio han llegado a la conclusión de que los planetas sin estrella se forman directamente a través de violentas interacciones entre discos circunestelares en cúmulos estelares jóvenes. Un disco circunestelar es un anillo giratorio de gas y polvo en torno a una estrella joven.

Esta región de formación estelar de un millón de años de antigüedad contiene miles de estrellas nuevas y, hasta donde se sabe, cientos de objetos de masa planetaria que flotan en la nebulosa sin estar en órbita a una estrella. (Foto: NASA / ESA / CSA / M. McCaughrean / S. Pearson)

Mediante simulaciones de alta resolución, los investigadores recrearon aproximaciones hasta distancias muy cortas entre dos discos circunestelares Cuando estos discos se cruzan a velocidades de entre 2 y 3 kilómetros por segundo y distancias de entre 300 y 400 veces la que separa la Tierra del Sol, sus interacciones gravitatorias estiran y comprimen el gas formando “puentes de marea” alargados.

Estos puentes de marea acaban derrumbándose sobre sí mismos en densos filamentos, que a su vez se fragmentan en grumos compactos. Cuando estos grumos alcanzan una masa crítica, producen planetas con masas unas diez veces superiores a la de Júpiter. Las simulaciones también revelaron que hasta un 14% de tales planetas se forman en parejas o tríos, con separaciones de entre 7 y 15 veces la distancia que hay entre la Tierra y el Sol. Esto explica la elevada cantidad de sistemas binarios de planetas sin estrella en algunos cúmulos estelares. Los frecuentes roces entre discos en entornos densos como el interior del cúmulo del Trapecio podrían generar cientos de planetas sin estrella, explicando la sobreabundancia observada.

El estudio se titula “Formation of free-floating planetary mass objects via circumstellar disk encounters”. Y se ha publicado en la revista académica Science Advances. (Fuente: NCYT de Amazings)