No todos los planetas de nuestra galaxia giran alrededor de estrellas. Muy al contrario, se cree que millones de ellos flotan libres por el espacio, mundos solitarios que en algún momento de sus vidas fueron «expulsados» de los sistemas estelares en los que se formaron.
Ahora, y a pesar de lo difíciles que resultan de localizar, un equipo internacional de investigadores, dirigidos por astrónomos del equipo OGLE del Observatorio Astronómico de la Universidad de Varsovia, en Polonia, acaba de anunciar el descubrimiento del planeta errante más pequeño encontrado hasta la fecha. El nuevo mundo, llamado OGLE-2016-BLG-1928, tiene prácticamente el mismo tamaño que la Tierra. El trabajo se publicará próximamente en Astrophysical Journal Letters y puede consultarse en el servidor de prepublicaciones ArXiv.
La práctica totalidad de los más de 4.000 planetas descubiertos hasta ahora tienen, pese a sus diferencias, una cosa en común: todos orbitan alrededor de una estrella. Sin embargo, las actuales teorías de formación y evolución planetaria predicen la existencia de mundos «rebeldes», que vagan en solitario y que no están unidos gravitacionalmente a estrella alguna. De hecho, hace unos años, investigadores del equipo OGLE ya ofrecieron la primera evidencia de que tales planetas existían en la Vía Láctea, nuestra galaxia. Y esos mismos investigadores son los que ahora acaban de anunciar el hallazgo del «vagabundo» planetario más pequeño encontrado hasta el momento.
En busca de planetas vagabundos
La tarea resulta extremadamente difícil, porque para encontrar esta clase de mundos los científicos no pueden utilizar los métodos tradicionales. Por lo general, los astrónomos localizan nuevos planetas midiendo las pequeñas disminuciones periódicas de la luz de sus estrellas cada vez que esos planetas pasan por delante de ellas. Es lo que se conoce como «método del tránsito». Otra técnica de detección se basa en medir los pequeños movimientos de las estrellas causadas por la gravedad de sus planetas.
Pero todo eso no sirve con los planetas errantes, que además de no «depender» de ninguna estrella, no emiten prácticamente ninguna radiación. Afortunadamente, esos mundos solitarios se pueden detectar gracias a un conocido fenómeno astronómico llamado «microlente gravitacional», previsto por la teoría de la relatividad general de Einstein: un objeto masivo, como un planeta, puede desviar la luz de un objeto brillante de fondo. De este modo, la gravedad del planeta (la lente) actúa como una gran lupa que desdobla y magnifica la luz que procede de estrellas distantes (las fuentes).
Lo explica Przemek Mroz, investigador principal del estudio: «Si un objeto masivo (una estrella o un planeta) pasa entre un observador terrestre y una estrella distante, su gravedad puede desviar y magnificar la luz de esa fuente luminosa lejana. Las posibilidades de observar microlentes de este tipo son extremadamente escasas, porque tres objetos (fuente, lente y observador) tienen que estar alineados casi perfectamente. Si observáramos una única estrella fuente, tendríamos que esperar casi un millón de años para que la alineación se produzca y podamos ver la microlente».
Una lente entre millones de estrellas
Por esa razón, los estudios que tratan de localizar eventos de microlentes gravitacionales vigilan a la vez no una, sino cientos de millones de estrellas en el centro de la Vía Láctea, donde las posibilidades de observar este efecto son más elevadas. Y la encuesta OGLE, dirigida por astrónomos de la Universidad de Varsovia, lleva precisamente a cabo uno de estos trabajos. OGLE, que empezó a operar hace ya 28 años, es uno de los estudios del cielo más grandes y duraderos que existen.
En la actualidad, los astrónomos de OGLE utilizan un telescopio polaco de 1,3 metros situado en el Observatorio de las Campanas, en Chile. Cada noche despejada, apuntan el telescopio a las regiones centrales de nuestra galaxia y observan cientos de millones de estrellas, buscando aquellas que sufran cambios en su brillo.
La técnica permite el estudio de objetos oscuros y tenues, como el el caso de los planetas. La duración de los eventos de microlente depende en gran medida de la masa de los objetos: cuanto más masivo sea un planeta (la lente), más largo será el evento. Por eso, las microlentes gravitacionales causadas por estrellas, que son la mayoría, suelen durar varios días, mientras que las que se deben a planetas apenas si duran unas horas. El tiempo que dura la microlente permite a los investigadores estimar la masa del objeto en cuestión.
En el caso de OGLE-2016-BLG-1928, la escala de tiempo es de apenas 42 minutos, lo que significa que se trata de un planeta pequeño. «Cuando vimos por primera vez este evento – asegura Radoslaw Poleski, del Observatorio Astronómico de la Universidad de Varsovia y coautor del estudio- estaba claro que tenía que haber sido causado por un objeto extremadamente pequeño. De hecho, los modelos del evento indican que la lente (el planeta) debe ser menos masiva que la Tierra y que probablemente se trata de un objeto de la masa de Marte».
Además, es más que probable que la lente sea un planeta errante, y no uno vinculado a una estrella. «Si la lente estuviera en órbita de una estrella -agrega Poleski- detectaríamos su presencia en la curva de luz del evento. Podemos descartar, por tanto, que el planeta tenga una estrella en un radio de unas 8 Unidades Astronómicas. (Una Unidad Astronómica, UA, equivale a 150 millones de km, la distancia que hay entre la Tierra y el Sol».
Una galaxia llena de planetas errantes
Hace ya unos años, los astrónomos de OGLE proporcionaron las primeras evidencias de una gran población de planetas errantes en la Vía Láctea. Sin embargo, el planeta recién descubierto es el más pequeño de todos los conocidos hasta ahora. «Nuestro descubrimiento -señala por su parte Andrzej Udalski, investigador principal del proyecto OGLE- demuestra que los planetas flotantes de baja masa se pueden detectar y caracterizar utilizando telescopios terrestres».
Los astrónomos creen que todos esos planetas solitarios y que hoy flotan libremente por el espacio se formaron en realidad en los discos protoplanetarios alrededor de estrellas, es decir, como cualquier otro planeta «ordinario». Solo que después fueron expulsados de sus sistemas planetarios originales por interacciones gravitatorias con otros cuerpos, como por ejemplo otros planetas del sistema o, incluso, por estrellas de paso.
Las teorías de formación de planetas predicen que los mundos eyectados deberían ser, típicamente, más pequeños que la Tierra, Por tanto, el estudio de esos planetas nos permite comprender el turbulento pasado de los sistemas planetarios jóvenes, incluído nuestro propio sistema solar