¿Un planeta solitario que vaga por la galaxia?

En 2011, los astrónomos anunciaron que nuestra galaxia probablemente esté llena de planetas que flotan libremente. De hecho, estos mundos solitarios, que se asientan en silencio en la oscuridad del espacio sin ningún tipo de planetas acompañantes podrían superar en número a las estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea. El sorprendente descubrimiento plantea la cuestión: ¿De dónde salieron estos objetos y de donde proceden? ¿Son planetas que fueron expulsados de los sistemas solares, o son en realidad estrellas de peso ligero llamadas enanas marrones que se formaron solas en el espacio como las estrellas?

Un nuevo estudio usando datos del observatorio WISE, y el Sky Survey Micron All Dos o 2MASS, proporciona nuevas pistas en este misterio de proporciones galácticas. Los científicos han identificado un objeto de masa planetaria que flota libremente dentro de una familia joven estrellas, llamada la asociación TW Hydrae. El objeto recién descubierto, denominado J114724.10-204021.3 WISEA, o simplemente WISEA 1147, para abreviar, se estima que tiene aproximadamente entre 5 y 10 veces la masa de Júpiter.

WISEA 1147 es uno de los pocos mundos que flotan libremente donde los astrónomos pueden comenzar a apuntar a sus probables orígenes como una enana marrón y no un planeta. Debido a que se descubrió que el objeto era un miembro de la familia de estrellas muy jóvenes TW Hydrae, los astrónomos saben que también es muy joven  – sólo 10 millones de años. Y debido a que los planetas requieren por lo menos 10 millones de años para formarse, y probablemente más tiempo para conseguir por sí mismos ser expulsado de un sistema de estrellas, WISEA 1147 es probablemente una enana marrón. Las enanas marrones se forman como estrellas, pero carecen de masa para fusionar átomos en sus núcleos y brillar con la luz de las estrellas.

«Con el monitoreo continuo, puede ser posible rastrear la historia de WISEA 1147 para confirmar si se formó o no de manera aislada», dijo Adam Schneider, de la Universidad de Toledo en Ohio, autor principal de un nuevo estudio aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal.

De los miles de millones de mundos posibles que flotan libremente y que se piensa que pueblan nuestra galaxia, algunos pueden ser enanas marrones de masa muy baja, mientras que otros pueden ser de hecho planetas, expulsados de los sistemas solares nacientes. En este punto, sigue siendo desconocida la fracción de cada población. Sobre el origen de los mundos que flotan libremente, y determinar si son planetas o enanas marrones, es una tarea difícil, precisamente porque están muy aislados.

«Estamos en el comienzo de lo que se convertirá en un campo caliente – se trata de determinar la naturaleza de la población que flota libremente y cuántos son planetas frente a enanas marrones», dijo Davy Kirkpatrick co-autor del estudio IPAC, en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena.

Los astrónomos encontraron a WISEA 1147 por filtrado a través de imágenes tomadas de todo el cielo por WISE, en 2010, y 2MASS, alrededor de una década antes. Estaban buscando enanas marrones jóvenes cercanas. Una forma de saber si algo se encuentra en las proximidades es comprobar para ver si se ha movido significativamente en relación con otras estrellas en el tiempo. Cuanto más cerca esté un objeto, más va a parecer que se mueve en un contexto de estrellas más distantes. Mediante el análisis de los datos de ambos estudios del cielo tomados con casi 10 años de diferencia, los objetos cercanos saltan a la vista.

La búsqueda de objetos de baja masa y enanas marrones también es muy adecuado para WISE y 2MASS, los cuales detectan la luz infrarroja. Las enanas marrones no son lo suficientemente brillantes como para ser vistas con telescopios de luz visible, pero sus firmas de calor se iluminan cuando se ven en las imágenes infrarrojas.

La enana marrón WISEA 1147 fue brillantemente «roja» en las imágenes de 2MASS (donde el color rojo había sido asignado a longitudes de onda más infrarrojas), lo que significa que es polvorienta y joven. «Las características de ésta gritaban, ‘Soy una joven enana marrón'», dijo Schneider.

Después de más análisis, los astrónomos se dieron cuenta de que este objeto pertenece a la asociación TW Hydrae, que está a unos 150 años luz de la Tierra y sólo tiene unos 10 millones de años. Eso convierte a WISEA 1147, con una masa de entre aproximadamente 5 y 10 veces la de Júpiter, en una de las enanas marrones más jóvenes y de menor masa que se han encontrado.

Curiosamente, un segundo miembro de baja masa, muy similar a la asociación TW Hydrae se anunció pocos días después (2MASS 1119-1111) por un grupo independiente dirigido por Kendra Kellogg de la Universidad de Western Ontario, Canadá.

Otra razón por la que los astrónomos quieren estudiar estos mundos aislados es que se parecen a los planetas, pero son más fáciles de estudiar. Planetas alrededor de otras estrellas, llamados exoplanetas, apenas son perceptibles al lado de sus estrellas brillantes. Mediante el estudio de los objetos como WISEA 1147, que no tiene ninguna estrella madre, los astrónomos pueden aprender más acerca de sus composiciones y los patrones climáticos.

«Podemos entender mejor los exoplanetas mediante el estudio de las jóvenes y brillantes enanas marrones de baja masa», dijo Schneider. «En este momento, estamos en el régimen de los exoplanetas».