El telescopio Webb descubrió seis mundos “rebeldes” sin estrellas en la Vía Láctea

Todos los planetas del Sistema Solar orbitan alrededor de nuestra estrella, el Sol. En cambio, los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas, se llaman “exoplanetas”.

Y con los últimos adelantos tecnológicos, tanto en la Tierra como en el espacio, la búsqueda de estos mundos lejanos se ha intensificado en los últimos años, llegando a más de 5500 los exoplanetas hallados.

En el último descubrimiento, el poderoso Telescopio Espacial James Webb (JWST), el mayor observatorio astronómico construido por el ser humano, ha descubierto seis mundos rebeldes que tienen la particularidad de no orbitar estrella alguna.

Estos hallazgos desafían las teorías tradicionales sobre la formación de estrellas y planetas, y revelan que objetos apenas más grandes que Júpiter podrían formarse de manera similar a las estrellas. Los datos publicados por astrónomos estadounidenses también indican que estos cuerpos celestes, a menudo gigantes gaseosos con una masa muchas veces mayor que la de Júpiter, desdibujan las clasificaciones tradicionales y podrían albergar sus propios minisistemas planetarios.

Los mundos errantes o vagabundos son objetos con masas similares a las de los planetas, pero que no están sujetos a la gravedad de ninguna estrella, lo que aporta una nueva evidencia de que los mismos procesos cósmicos que dan origen a las estrellas también podrían jugar un papel común en la formación de objetos apenas más grandes que Júpiter.

“Estamos investigando los límites del proceso de formación de estrellas. Si tenemos un objeto que se parece a un Júpiter joven, ¿es posible que se haya convertido en una estrella en las condiciones adecuadas? Este es un contexto importante para comprender la formación de estrellas y planetas”, sostuvo el autor principal del estudio astronómico, Adam Langeveld, astrofísico de la Universidad Johns Hopkins.

Utilizando el James Webb, Langeveld y su equipo de trabajo estudió la joven nebulosa NGC 1333, un cúmulo de formación estelar situado a unos 1000 años luz de distancia en la constelación de Perseo. Una nueva imagen del estudio publicada hoy por la Agencia Espacial Europea (ESA) muestra a NGC 1333 brillando con espectaculares despliegues de polvo y nubes interestelares. El artículo científico que detalla los resultados del estudio publicados en un preprint en The Astronomical Journal.

Según los datos del Webb destacados en este trabajo, los mundos descubiertos son gigantes gaseosos de 5 a 10 veces más masivos que Júpiter, es decir, objetos que se encuentran en el límite entre las estrellas y los planetas y que nunca inician la fusión de hidrógeno y se desvanecen con el tiempo.

La extraordinaria sensibilidad del telescopio Webb permite a los astrónomos investigar objetos jóvenes con masas extremadamente bajas. Algunas de las “estrellas” más tenues de la imagen son, de hecho, enanas marrones recién nacidas que flotan libremente con masas comparables a las de los planetas gigantes. Estos datos constituyen el primer estudio espectroscópico profundo del joven cúmulo y han permitido identificar enanas marrones de masas planetarias utilizando el generador de imágenes de infrarrojo cercano y espectrógrafo sin rendija (NIRISS) del observatorio.

“Utilizamos la sensibilidad sin precedentes del Webb en longitudes de onda infrarrojas para buscar los miembros más débiles de un cúmulo de estrellas jóvenes, buscando responder una pregunta fundamental en astronomía: ¿cuán ligero puede ser un objeto que se forma como una estrella?”, dijo el rector de la Universidad Johns Hopkins, Ray Jayawardhana, astrofísico y autor principal del estudio.

Y agregó: “Resulta que los objetos más pequeños que flotan libremente y se forman como estrellas se superponen en masa con exoplanetas gigantes que giran alrededor de estrellas cercanas”.

“Nuestras observaciones confirman que la naturaleza produce objetos de masa planetaria de al menos dos maneras diferentes: desde la contracción de una nube de gas y polvo, como se forman las estrellas, y en discos de gas y polvo alrededor de estrellas jóvenes, como lo hizo Júpiter en nuestro propio sistema solar”, precisó Jayawardhana.

El más intrigante de los objetos sin estrellas detectado es también el más ligero, con una masa estimada de cinco Júpiter (unas 1.600 Tierras).

“Una de las pistas que llamó más la atención de los astrónomos es la presencia de un disco de polvo cercano, que significa que el objeto casi con certeza se formó como una estrella, ya que el polvo espacial generalmente gira alrededor de un objeto central en las primeras etapas de la formación estelar”, dijo Langeveld.

Los discos también son un prerrequisito para la formación de planetas, lo que sugiere que las observaciones también pueden tener implicaciones importantes para potenciales “mini” planetas.

“Esos diminutos objetos con masas comparables a las de los planetas gigantes podrían ser capaces de formar sus propios planetas. Esto podría ser el semillero de un sistema planetario en miniatura, a una escala mucho menor que nuestro sistema solar”, remarcó el coautor Aleks Scholz, astrofísico de la Universidad de St Andrews.

Utilizando el instrumento NIRISS en el telescopio Webb, los astrónomos midieron el perfil de luz infrarroja (o espectro) de cada objeto en la parte observada del cúmulo estelar y volvieron a analizar 19 enanas marrones conocidas. También descubrieron una nueva enana marrón con una compañera de masa planetaria, un hallazgo poco común que desafía las teorías sobre cómo se forman los sistemas binarios.

“Es probable que un par de estrellas como esta se haya formado de la misma manera que lo hacen los sistemas binarios, a partir de una nube que se fragmenta al contraerse. La diversidad de sistemas que ha producido la naturaleza es notable y nos impulsa a refinar nuestros modelos de formación de estrellas y planetas”, concluyó Jayawardhana.

Los expertos afirman que estos mundos errantes hallados pueden originarse a partir del colapso de nubes moleculares que carecen de la masa necesaria para la fusión nuclear que alimenta a las estrellas.

Incluso afirman que también pueden formarse cuando el gas y el polvo de los discos que rodean a las estrellas se fusionan para formar orbes similares a planetas que finalmente son expulsados de sus sistemas estelares, probablemente debido a interacciones gravitacionales con otros cuerpos.

Si bien estos objetos se consideran raros en la Vía Láctea, los nuevos datos del Webb muestran que representan alrededor del 10% de los cuerpos celestes en el cúmulo estelar en cuestión.