Perdido, solitario, como Júpiter, un mundo sin hogar

Silencioso y frío, el extraño y espeluznante espacio entre las estrellas es un lugar desconcertante, fascinante y misterioso donde los planetas huérfanos deambulan sin un padre estelar a quien llamar propio. Una vez, hace mucho tiempo, estos flotadores libres tenían una estrella madre resplandeciente, así como hermanos planetarios, pero sufrieron un rechazo grosero y terrible como resultado de las perturbaciones gravitatorias que los arrojaron al desierto interestelar. Hijos rechazados y expulsados ​​de una estrella alienígena más allá de nuestro Sol, estos trágicos huérfanos planetarios fueron cruelmente expulsados ​​de sus hogares para valerse por sí mismos en la negrura gélida y hostil, lejos, lejos lejos de la calidez encantadora y el brillo chispeante de los padres estelares. En abril de 2016, un equipo de astrónomos del Institución Carnegie para la Ciencia en Washington DC y la Universidad de Western Ontario en Canadá, anunciaron el descubrimiento de uno de los más brillantes y jóvenes de los conocidos planetas que flotan libremente. A la tierna edad de solo 10 millones de años, un mero guiño del ojo en escalas de tiempo galácticas, este objeto similar a un planeta tiene entre cuatro y ocho veces la masa de Júpiter, lo que lo ubica en el rango de masa entre un planeta gigante y una falla estelar fascinante llamada enana marrón.

El fugitivo planetario identificado como 2MASSJ1119-1137 fue descubierto por los astrónomos utilizando datos derivados de la NASA Explorador de encuestas por infrarrojos de campo amplio (WISE)así como telescopios terrestres. 2MASSJ1119-1137 fue descubierto como resultado de su firma de luz única por astrónomos usando una combinación de imágenes ópticas e infrarrojas de estudios de gran área del cielo.

«Nosotros identificamos 2MASSJ1119-1137 por su firma de luz muy inusual. Emite mucha más luz en la parte infrarroja del espectro de lo que se esperaría si ya hubiera envejecido y enfriado», explicó Kendra Kellogg en un comunicado del 6 de abril de 2016. Comunicado de prensa de la Institución Carnegie para la Ciencia. La Sra. Kellogg, autora principal del artículo que describe este descubrimiento, es estudiante de posgrado en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Western Ontario.

¡Ay, pícaro!

Planetas que flotan librementea veces denominado como planetas rebeldes, planetas interestelares, planetas nómadas, planetas huérfanos, planetas errantes o planetas sin estrellas, son mundos lamentables sin hogar, y orbitan directamente nuestra galaxia, la Vía Láctea, en lugar de girar alrededor de una estrella madre.

Estos desdichados fugitivos planetarios son víctimas de la violenta turbulencia que caracteriza a los sistemas solares jóvenes, donde se producen interacciones altamente perturbadoras entre los neonatos protoplanetas y estrellas madre. Estas interacciones violentas pueden resultar en última instancia en la expulsión de un recién nacido planetario condenado del sistema que lo dio a luz. La propia familia familiar de nuestro Sol bien podría haber dado a luz a muchos más planetas que los ocho planetas principales que vemos hoy, y estos hermanos fugitivos de nuestra Tierra bien podrían estar deambulando en el desierto del espacio entre estrellas sin una estrella madre que los guíe. a ellos. Los astrónomos habían predicho la existencia de huérfanos planetarios tan trágicos durante mucho tiempo antes de que finalmente fueran detectados.

Durante más de veinte años, exoplanetas han sido descubiertos a un ritmo rápido, con un total de 2107 planetas, que habitan en 1349 sistemas planetarios, incluidos 511 sistemas planetarios al 2 de abril de 2016. Muchos de estos mundos muy distantes, los hijos planetarios de un sol alienígena, han sido detectado por métodos indirectos, como un chismorreo o un oscurecimiento de sus estrellas madre causado por la influencia del planeta.

Nuestra galaxia espiral barrada puede estar literalmente llena de estrellas del tamaño de Júpiter. exoplanetas que flotan libremente–y bien podría haber miles de millones de ellos vagando sin estrellas alrededor del centro de nuestra Vía Láctea–de una manera similar a como lo hacen nuestro Sol y otras estrellas. Sin embargo, estos nómadas planetarios no son estrellas, son planetas y no tienen una estrella propia. Una vez, hace mucho tiempo, tuvieron una estrella madre como otros planetas, pero ese ya no es el triste caso.

La ausencia de una estrella madre abrasadora, ardiente y deslumbrante podría terminar siendo útil para los observadores, permitiéndoles obtener una mejor comprensión de las características alienígenas de estos extraños mundos.

Se cree que algunos objetos de masa planetaria nacieron de la misma manera que las estrellas, y el Unión Astronómica Internacional (UAI) ha sugerido que esos objetos sean designados sub-enanas marrones.

Todos las estrellas nacen dentro de manchas especialmente densas incrustadas dentro de las ondas giratorias y rizadas de gigantescas, frías y oscuras nubes moleculares que acechan nuestra Galaxia en grandes cantidades. Como hermosos y seductores fantasmas que se arremolinan en el desierto del espacio interestelar, estas extrañas y enormes nubes sirven como cunas para nuevas y jóvenes estrellas bebé. Eventualmente, la burbuja densa colapsa bajo la atracción irresistible de su propia gravedad, y esto es lo que enciende los brillantes fuegos estelares de una estrella recién nacida. El fuego rugirá y arderá con fabulosas llamas mientras la nueva estrella «viva», porque así es como nace una estrella.

Los astrónomos han hecho grandes avances en la detección exoplanetas estrellas en órbita más allá de nuestro Sol. Se han descubierto miles en las últimas dos décadas, y la mayoría de estos valientes nuevos mundos se encontraron abrazando a su estrella madre, completando una órbita completa (o año) en solo horas, días o semanas. Sin embargo, otros han sido espiados orbitando tan lejos como la Tierra a nuestro Sol, tomando un año terrestre para completar un círculo alrededor de una estrella madre brillante.

Pero, ¿qué pasa con esos mundos extraterrestres perdidos que viajan solos a través de nuestra Galaxia, sin una estrella madre que los guíe en sus andanzas?

La mayoría de los métodos de detección exoplanetas depende de la periodicidad del mundo distante a medida que gira alrededor de su estrella madre y, por lo tanto, no se puede utilizar para detectar solitario, sin estrellas, flotante nómadas planetarios. Sin embargo, hay dos métodos que se han ideado para detectar con éxito estos pícaro mundos: microlente gravitacional y imagen directa.

Imágenes directas permite a los astrónomos curiosos observar estos mundos solitarios continuamente. Por desgracia, solo jóvenes y masivos. pícaros se puede detectar de esta manera. Esto se debe a que son los únicos que emiten suficiente radiación para ser descubiertos. Alternativamente, en ausencia del resplandor cegador de la estrella madre, un exoplaneta se puede ver mucho más fácilmente, una vez que se ha descubierto.

Cuando un objeto, del tamaño de un planeta, flota frente a una estrella de fondo, su campo gravitatorio produce un breve aumento en el brillo visible de la estrella de fondo. Esto se denomina microlente gravitacional. microlente no se puede observar continuamente, pero no ayuda a los astrónomos a detectar objetos más antiguos y de menor masa exoplanetas de lo que es posible a través de imágenes directas.

En 1998, el Dr. David J. Stevenson del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, propuso que puede haber algunos objetos del tamaño de un planeta arrojados a la deriva en la inmensidad del gélido espacio entre las estrellas, y que estos mundos perdidos posiblemente podrían contener en una atmósfera espesa que no se congelaría. El Dr. Stevenson pasó a teorizar que estas atmósferas podrían ser sostenidas por la opacidad de la radiación infrarroja lejana inducida por la presión de una atmósfera muy espesa que contiene hidrógeno.

Muchos astrónomos proponen que durante la era de la formación del sistema solar, varios pequeños protoplanetario los cuerpos pueden ser arrojados fuera del sistema de formación. Con la cantidad reducida de luz ultravioleta que normalmente eliminaría los ingredientes más livianos de una atmósfera, debido a su distancia cada vez mayor de su matriz estelar, el pícaro La atmósfera que contiene principalmente hidrógeno y helio sería fácilmente confinada incluso por la gravedad de un objeto relativamente pequeño del tamaño de la Tierra. Se ha sugerido además que planetas rebeldes con grandes océanos de agua líquida pueden existir, y la presencia de agua líquida es importante para la evolución de la vida tal como la conocemos. Además, es probable que estos mundos nómadas y solitarios permanezcan geológicamente activos durante extensos períodos de tiempo, proporcionando una magnetosfera protectora creada por geodinamo y un posible vulcanismo del fondo marino que posiblemente podría proporcionar una fuente de energía para que surjan cositas vivas en estos extraños mundos sin estrellas. Por lo tanto, los terrícolas teóricamente podrían, al menos, vivir en un espacio sin estrellas. planeta rebelde vagando por la fría y vasta extensión de la interestelar espacio, aunque las fuentes de alimentos serían bastante limitadas. estos planetarios nómadas probablemente sería difícil de detectar debido a sus emisiones de radiación de microondas térmicas intrínsecamente débiles que fluyen desde las porciones más bajas de la atmósfera. Sin embargo, algunas investigaciones sugieren que la radiación estelar reflejada y las emisiones térmicas del infrarrojo lejano pueden detectarse, es decir, si uno de estos mundos errantes viajó dentro de 1000 unidades astronómicas (AU) de la tierra. Una Australia es igual a la distancia promedio entre la Tierra y el Sol, que es de aproximadamente 93,000,000 millas.

Otro estudio de modelos simulados de eyección de planetas indica que posiblemente el cinco por ciento de los planetas del tamaño de la Tierra rechazados y expulsados exoplanetas con sus propias lunas del tamaño de la Luna, podrían mantener el control de sus satélites naturales incluso después de haber sido expulsados ​​​​de la familia de su estrella madre.

¡Mundo perdido, solitario como Júpiter sin hogar!

Fplanetas flotantes son difíciles de distinguir de una miríada de intrusos potenciales. «Mucho más comúnmente, las estrellas rojas y viejas distantes que residen en los rincones más alejados de nuestra galaxia pueden mostrar las mismas características que los objetos parecidos a planetas cercanos. Cuando la luz de las estrellas distantes pasa a través de las grandes extensiones de polvo en nuestra galaxia en su camino Para nuestros telescopios, la luz se enrojece para que estas estrellas puedan posar como objetos similares a planetas jóvenes cercanos potencialmente emocionantes en nuestros datos, cuando en realidad no lo son en absoluto», explicó la Dra. Jacqueline Faherty en el 6 de abril de 2016. Comunicado de prensa Carnegie. El Dr. Faherty es un Compañero del Hubble en Carnegie.

Con el conocimiento de que estas identificaciones erróneas frecuentes ocurren, el equipo de astrónomos verificó rápidamente sus hallazgos utilizando el FLAMENCOS-2 instrumento espectrógrafo en el Telescopio Gemini Sur en Chile.

«Confirmamos de inmediato que 2 MASA J1119-1137 es, de hecho, un objeto joven de baja masa en la vecindad solar, y no una estrella distante y enrojecida», comentó el Dr. Stanimir Metchev en el mismo Presione soltar. El Dr. Metchev es de la Universidad de Western Ontario.

A continuación, los astrónomos intentaron determinar la edad exacta de este extraño objeto errante sin estrellas. «Nuestro Geminis las observaciones solo mostraron que el objeto era más joven que unos 200 millones de años. Si fuera mucho más joven, en realidad podría ser un planeta flotante libre–un análogo de nuestro propio Júpiter, pero sin una estrella anfitriona», agregó el Dr. Metchev.

La última pista de este intrigante misterio fue aportada por el Dr. Jonathan Gagne de la Institución Carnegie. El Dr. Gagne usó uno de los instrumentos de espectrometría infrarroja más eficientes que existen, el FUEGO espectrógrafo en Telescopio Baade de 6,5 m de Carnegie en Chile. FUEGO le permitió medir la velocidad en la línea de visión de 2MASSJ1119-1137 a través del desplazamiento Doppler de su luz emitida. Combinando esta medida con los movimientos en el cielo de 2MASSJ1119-1137, el equipo de astrónomos descubrió que pertenece a la colección más joven de estrellas en el vecindario de nuestro propio Sistema Solar. Este grupo de estrellas alberga alrededor de dos docenas de estrellas relativamente jóvenes de 10 millones de años, que viajan todas juntas a través del espacio interestelar. Este grupo estelar es conocido como el Asociación TW Hydrae.

«Demostrando que 2MASSJ1119-1137 pertenece en el asociación TW Hydrae, y por lo tanto tiene solo 10 millones de años, inevitablemente llevó a la emocionante conclusión», continuó explicando el Dr. Gagne.

porque lo cercano 2MASSJ1119-1137 está a solo unos 95 años luz de la Tierra, solo le falta el título de ser el más brillante planeta flotante cosa análoga. Esa designación está en manos de un objeto diferente denominado PSOJ318.5?22, que fue descubierto en 2013. Sin embargo, a una edad de 23 millones de años, PSOJ318.5?22 es más del doble de la edad de 2MASSJ1119-1137y por lo tanto es más masiva.

Dr. Kellogg señaló en el 6 de abril de 2016 Comunicado de prensa Carnegie que «Descubrir planeta flotante análogos como 2MASSJ1119-1137 y PSOJ318.5?22 ofrece una gran oportunidad para estudiar la naturaleza de los planetas gigantes fuera del Sistema Solar». Agregó que planeta flotante Los candidatos son «mucho más fáciles de examinar que los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas. Objetos como 2MASSJ1119-1137 están a la deriva en el espacio solos y nuestras observaciones no se ven abrumadas por el brillo de una estrella anfitriona de al lado».

El artículo que describe esta investigación se publicará en Las cartas del diario astrofísico.

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