Descubren y ven un exoplaneta en un sistema estelar triple en una órbita que no parece estable.
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Una noticia ha estado pululando mucho por los medios, posiblemente porque recuerda a uno de los mundos visto en el universo Star Wars: Tatooine.
Se trata del explaneta HD 131399Ab perteneciente a un sistema triple de estrellas situado a 340 años luz de distancia a nosotros en dirección a la constelación de Centauro. Debido a la existencia de tres estrellas en el sistema, sobre dicho planeta se podrían experimentar 3 puestas de sol y tres amaneceres distintos en un mismo día.
Este exoplaneta es un gigante gaseoso que tiene 4 veces la masa de Júpiter. Además fue fotografiado directamente gracias al instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet Research Instrument) montado en el telescopio VLT que el ESO tiene en Chile. Este instrumento está diseñado para detectar la luz infrarroja débil que proceda directamente de exoplanetas.
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Es la primera vez que se consigue ver un exoplaneta con SPHERE, que empezó a funcionar en 2014. Esta tarea de ver exoplanetas directamente es muy difícil porque los planetas, en general, no emiten luz propia y reflejan sólo una pequeña proporción de la que emiten las estrellas alrededor de las cuales orbitan. El brillo cegador de esas estrellas hace, además, que la tarea de ver un exoplaneta se asemeje a ver un mosquito volando sobre la luz de un faro marino.
En este caso esto fue posible porque el planeta es grande y está lejos de cualquiera de las tres estrellas de su sistema y, por tanto, las fotos de él que se puedan tomar no se ven cegadas por el brillo de esas estrellas. Además se acaba de formar y está caliente, por lo que emite luz propia en el infrarrojo.
HD 131399Ab orbita alrededor de la estrella A de 1,8 masas solares del sistema a 50 UA (mucho más que la distancia al Sol de cualquier planeta de nuestro sistema), lo que le lleva 550 años para completar una órbita. Las estrellas B y C de ese sistema orbitan muy cerca la una de la otra. B tiene una masa similar a la solar y C de 0,6 masas solares. El par B-C y A orbitan alrededor del centro de masas común.
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No es el primer caso de exoplaneta en un sistema triple de estrellas, pero el tamaño y disposición de las órbitas hace improbable su existencia. Hasta ahora, los astrónomos creían que una órbita como la de HD 131399Ab debía de ser inestable. Así que este equipo de investigadores realizó simulaciones computacionales para saber por qué en este caso la órbita es estable. Descubrieron que era posible la estabilidad, pero si se introducen pequeños cambios entonces el sistema se torna inestable rápidamente.
Se ha vendido que este hallazgo desafía las actuales teorías de formación planetaria y cómo evolucionan los sistemas planetarios, pero no es del todo cierto. Las órbitas estables de planetas en sistemas estelares triples o dobles son posibles. En este caso en concreto, cuando las órbitas tienen esta disposición, la estabilidad no parece que se mantenga a largo plazo. Como el planeta sólo tiene unos pocos millones de años de edad, lo que estamos observando posiblemente sea un estado transitorio.
Estos científicos creen que HD 131399Ab no se formó donde está ahora, sino que, en una de las posibilidades, empezó sus días orbitando dos estrellas del sistema y luego, debido a las interacciones gravitatorias, emigró hasta su órbita actual. Otra posibilidad es que se formara mucho más cerca de la estrella A y emigrara hasta la órbita actual.
Durante la mitad del año de HD 131399Ab alrededor de A, las tres estrellas son visibles en su cielo a la vez, estando las dos más débiles que forman el par muy cerca en el cielo, con una separación entre ellas que varía en el tiempo. Daría la impresión de periodos de día y noche y se producirían tres puestas de sol consecutivas. Durante la mitad de su año la posición aparente de A y del par B-C no coincidirían en la misma región del cielo e incluso durante 140 días no habría noche, pues siempre habría alguno de esos soles en el cielo.
Pero esto que suena tan bucólico no lo es tanto. Primero porque HD 131399Ab es un planeta gigante gaseoso sin una superficie sólida sobre la que observar esas puestas de sol. Además, es tan joven (sólo unos 16 millones de años) que emite luz infrarroja propia (una de las razones por las que pudo ser visto por SPHERE) debido a que todavía su temperatura es de 580 grados centígrados. La vida tal y como la conocemos no es posible allí. Encima puede que la estabilidad de su órbita sea sólo temporal y que termine en cualquier otro sitio, incluso lo más probable es que termine eyectado fuera del sistema y se convierta en un planeta errante.
En todo caso, este ejemplo nos dice que la variedad orbital de los exoplanetas puede ser mucho más amplia de los que creíamos y que posiblemente hay muchos más exoplanetas en sistemas estelares dobles o triples. La mayoría de las estrellas forman sistemas binarios.
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Fuentes y referencias:
Artículo original [2]
Ilustración: L. Calçada/ESO.
Foto: ESO/K. Wagner y colaboradores.
Esquema orbital: ESO.