Un nuevo descubrimiento revela lo poco que sabemos aún del universo

Un descubrimiento astronómico sin precedentes. Un equipo de científicos de la Universidad Penn State (EE. UU.), ha encontrado un enorme planeta habitable demasiado grande para su estrella. Es hasta 13 veces más pesado que la Tierra y orbita una estrella hasta nueve veces más masiva que nuestro Sol, lo que desafía nuestras teorías existentes sobre la formación del sistema solar. 

Los astrónomos están desconcertados

Nuestras mejores predicciones sobre cómo se forman los planetas dicen que un mundo como este no debería existir. A solo 51 años luz de distancia de la Tierra, el planeta ha sido bautizado como LHS 3154b y fue identificado utilizando un procedimiento llamado método de velocidad radial. Con esta técnica, los astrónomos buscan señales de pequeños movimientos en la posición de una estrella cuando es empujada por la gravedad de un planeta en órbita. Así se infiere su presencia. Lo que no esperaban encontrar era algo tan… gigantesco.

Los investigadores encontraron el sistema utilizando un instrumento conocido como Habitable Zone Planet Finder (HPF) en el Observatorio McDonald en Texas. HPF está diseñado para detectar estrellas (relativamente) frías, ya que es más probable que los planetas que las orbitan tengan agua en sus superficies. Sin embargo, la sorpresa llegó al encontrar un planeta de gran tamaño orbitando una.

«Hacer el descubrimiento con HPF fue muy especial, ya que es un nuevo instrumento que diseñamos, desarrollamos y construimos desde cero con el propósito de observar la población de planetas inexplorados alrededor de las estrellas de menor masa»,señala Guðmundur Stefánsson, becario Sagan de la NASA en Astrofísica en la Universidad de Princeton y autor principal del artículo. «Ahora estamos cosechando los frutos, aprendiendo aspectos nuevos e inesperados de esta apasionante población de planetas que orbitan algunas de las estrellas más cercanas».

Nada encaja

El sistema tiene una proporción de masas 100 veces mayor que la de la Tierra y el Sol y muy por encima del límite predicho por las teorías actuales sobre la formación de planetas. «Este descubrimiento realmente deja claro lo poco que sabemos sobre el universo», ha explicado el profesor Suvrath Mahadevan, de la Universidad Penn State y coautor de la investigación que se publica en la revista Science. «No esperaríamos que existiera un planeta tan pesado alrededor de una estrella de tan baja masa».

El planeta, de aproximadamente la masa de Neptuno y más de 13 veces más masivo que la Tierra, fue detectado orbitando una estrella enana M ultrafría llamada LHS 3154; se trata del tipo de estrella más pequeña y fría que existe.

Y, a pesar de que el planeta orbita muy cerca de su estrella anfitriona, pues tarda apenas 3,7 días terrestres en dar la vuelta completa, no es un mundo infernal -tal y como expondría la proximidad con la estrella- ni mucho menos, debido a que está orbitando una de las estrellas más frías y de menos masa del universo.

A pesar de que LHS 3154b no es el exoplaneta más grande con el que nos hemos topado, la proporción de su tamaño a su estrella anfitriona no tiene precedentes. Normalmente, cuando una nueva estrella toma forma a partir de una nebulosa de polvo cósmico, los materiales restantes en la nube forman un disco alrededor del sol naciente. Este disco, compuesto de polvo, gas y guijarros, comienza gradualmente a fusionarse en grupos de roca en constante crecimiento que, con el tiempo suficiente, acaban formando planetas de pleno derecho. Sin embargo, LHS 3154b es todo un enigma en sí mismo. Se cree que la cantidad de materia disponible para la formación de planetas depende del tamaño de la estrella anfitriona, por eso nada encaja.

Su enorme tamaño sugiere que habría exigido diez veces la cantidad prevista de polvo presente alrededor de su joven estrella. Esta disparidad implica que dichos sistemas probablemente sean extremadamente escasos, apuntan los investigadores. ¿Por qué la estrella es tan pequeña?

«No se espera que el disco de formación de planetas alrededor de la estrella de baja masa LHS 3154 tenga suficiente masa sólida para formar este planeta», aclara Mahadevan. «Pero está ahí fuera, por lo que ahora necesitamos reexaminar nuestra comprensión de cómo se forman los planetas y las estrellas«.

En resumen, las estrellas enanas ultrafrías como LHS 3154 están resultando un misterio que no deja de abrir nuevas preguntas en el campo astronómico. Veremos qué siguen descubriendo los científicos acerca de este “planeta prohibido” y de la naturaleza del universo, cada vez más compleja e intrincada.

Referencias: 

Guðmundur Stefánsson et al. , A Neptune-mass exoplanet in close orbit around a very low-mass star challenges formation models.Science382,1031-1035(2023).DOI:10.1126/science.abo0233