¡Hay más de un centenar de exoplanetas flotando libres en esta galaxia!

Se trata de la mayor población de planetas errantes descubierta hasta la fecha: hasta 170. Casi duplica el número de planetas errantes conocidos. No orbitan alrededor de estrellas; vagan libremente por la Vía Láctea, específicamente en una de las regiones de formación estelar más cercanas, Upper Scorpius.

Lo descubrieron científicos del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y lo publicaron el día de hoy en la revista Nature Astronomy.

¿Qué tanto se sabe de estos exoplanetas? Su naturaleza y origen (de los Free-Floating Planets o planetas errantes), no está clara: ¿se forman como las estrellas mediante el colapso gravitatorio de pequeñas nubes de gas?, ¿o como los planetas alrededor de las estrellas y luego son arrancados o expulsados dinámicamente?

Este descubrimiento aporta a su investigación. Aunque se sabe que ambos mecanismos pueden producir planetas errantes, se desconoce cómo contribuyen a su formación, debido a que no se dispone de una amplia muestra homogénea.

Núria Miret Roig, primera autora del artículo, afirma que el descubrimiento de esta gran población de planetas errantes jóvenes también tiene importantes implicaciones en la formación y evolución temprana de los sistemas planetarios y, específicamente, en la escala de tiempo de los procesos involucrados.

¿Cómo se encuentran?

Identificar este tipo de planetas dentro de un cúmulo de estrellas se parece a buscar una aguja en un pajar, pero es lo que han conseguido.

En primer lugar, se necesitan ojos suficientemente sensibles para detectar las ‘agujas’. Mientras que las estrellas son relativamente brillantes y fáciles de detectar, los de masa planetaria son varios miles de veces más débiles y solo pueden detectarse con telescopios de gran diámetro y detectores sensibles.

Para afrontar este reto, los autores han combinado las imágenes disponibles en los archivos astronómicos públicos con nuevas observaciones de gran campo profundo, obtenidas con los mejores telescopios infrarrojos y ópticos del mundo. Así han medido los diminutos movimientos, los colores y las luminosidades de decenas de millones de fuentes en una amplia zona de la Vía Láctea, donde se encuentra la asociación estelar joven Upper Scorpius OB.

La combinación de los movimientos propios (es decir, los movimientos sobre el plano del cielo) y la fotometría de múltiples longitudes de onda es, de hecho, la forma más eficaz y robusta de identificar a todos los miembros de una asociación en áreas muy extensas.

Cada miembro de una asociación nació en un mismo complejo de nubes moleculares con su propio impulso original. Al final del proceso de formación, los miembros del grupo se mueven juntos con movimientos espaciales, similares a los del complejo de nubes progenitor, lo que constituye un método de identificación extremadamente eficaz.

Con más de 80.000 imágenes

A partir de más de 80.000 imágenes de gran campo que suman 100 TB y abarcan 20 años, los autores han identificado 170 planetas errantes de la asociación Upper Scorpius entre la ingente cantidad de estrellas y galaxias de fondo.

Este número excede claramente el número de planetas errantes esperado, si estos se forman como estrellas a partir del colapso de una pequeña nube molecular, lo que indica que deben estar en juego otros mecanismos.

Con el conocimiento actual de los sistemas exoplanetarios (frecuencia, configuración, dinámica), se estima que la eyección dinámica de los sistemas planetarios es un mecanismo importante en su formación.

Las observaciones sugieren que los gigantes gaseosos en sistemas planetarios deben formarse y volverse dinámicamente inestables dentro del tiempo de vida observado en la región, de 3-10 millones de años, para contribuir a la población de planetas errantes.

Los estudios actuales indican que la inestabilidad entre los planetas gigantes de nuestro sistema solar también puede haber ocurrido en épocas tempranas, aunque fue mucho menos violenta que la inestabilidad necesaria para expulsar planetas tan masivos como los que hemos encontrado.

Los planetas errantes que se han identificado, según Hervé Bouy, responsable del proyecto europeo que ha financiado este trabajo, son también excelentes objetos para hacer estudios de seguimiento. Por ejemplo, para estudiar las atmósferas planetarias en ausencia de una estrella anfitriona que los oculte, lo que sería interesante para comparar con las atmósferas de planetas que orbitan estrellas.