Descubrieron una estrella con seis planetas que orbitan en una sincronía perfecta

En un hallazgo único hasta ahora en la historia del cosmos, astrónomos han descubierto seis planetas que orbitan alrededor de una estrella brillante en perfecta resonancia. El sistema estelar, ubicado a 100 años luz de la Tierra, fue anunciado en un artículo publicado en la revista Nature.

El descubrimiento de este sistema podría ser una oportunidad para que los astrónomos rastreen la evolución de estos mundos hasta el momento en que se formaron y, en potencia, ofrecer información sobre cómo nuestro sistema solar llegó a ser como es en la actualidad.

“Es como mirar un fósil. En este momento, las órbitas de los planetas son las mismas que hace mil millones de años”, opinó Rafael Luque, astrónomo de la Universidad de Chicago que dirigió el estudio. Los investigadores creen que, cuando los planetas se forman, sus órbitas alrededor de una estrella están sincronizadas. Es decir, el tiempo que tarda un planeta en girar alrededor de su estrella anfitriona podría ser el mismo que tarda un segundo planeta en dar dos o tres vueltas exactas.

Los sistemas que se alinean de este modo se conocen como resonancias orbitales. Sin embargo, a pesar de la teoría, encontrar resonancias en la Vía Láctea es poco común. Tan solo el uno por ciento de los sistemas planetarios conserva esta simetría.

En la mayoría de los casos, las órbitas planetarias se desincronizan a causa de un evento que altera el equilibrio gravitatorio del sistema. Podría ser un encuentro cercano con otra estrella, la formación de un planeta inmenso como Júpiter o un impacto gigantesco desde el espacio en un planeta que provoque un efecto dominó en otras órbitas. Luque explicó que, cuando esto sucede, las órbitas planetarias se vuelven demasiado caóticas para ser descritas a nivel matemático y el conocimiento de su evolución es indescifrable.

Los astrónomos tienen suerte si encuentran tan siquiera un par de exoplanetas en resonancia. No obstante, en el sistema estelar recién descubierto, se observa la impresionante cantidad de cinco parejas, porque los seis planetas tienen órbitas que están sincronizadas entre sí. Luque lo describió como "el uno por ciento del uno por ciento".

Para caracterizar este sistema, el equipo utilizó datos de doce telescopios, entre ellos el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito de la NASA, el cual observó por primera vez los planetas mientras pasaban enfrente de su estrella anfitriona en 2020. Las observaciones de seguimiento con el Satélite para la Caracterización de Exoplanetas de la Agencia Espacial Europea ayudaron a los investigadores a descifrar las relaciones entre las órbitas.

El planeta más interior termina una órbita completa cada nueve días. Da tres vueltas alrededor de su sol en el mismo tiempo que el segundo planeta da exactamente dos. Existe la misma relación entre los periodos del segundo y tercer planetas del sistema, así como del tercero y el cuarto. Los dos últimos pares están relacionados mediante una proporción distinta: se necesitan cuatro órbitas completas del planeta interior para que el exterior dé exactamente tres.

“Los datos miden de forma exquisita y precisa las proporciones de los periodos”, afirmó Renu Malhotra, científica planetaria de la Universidad de Arizona que no participó en el proyecto. Aunque los tres planetas interiores se detectaron sin ambigüedades, los investigadores “hicieron un trabajo detectivesco en verdad impresionante” para identificar y caracterizar la parte exterior del sistema, agregó.

Aunque la resonancia orbital es un hallazgo poco frecuente, los planetas por sí mismos -todos más grandes que la Tierra y más pequeños que Neptuno- son algunos de los tipos más comunes de la galaxia. Y, debido a que la estrella anfitriona tiene el brillo suficiente como para ser vista desde telescopios en la Tierra, será posible realizar un seguimiento continuo del sistema en el futuro.

Con más datos, los astrónomos pueden determinar mejor las masas y los tamaños de los planetas e incluso conocer la composición de sus interiores y atmósferas, los cuales son distintos de los de la Tierra. Este conocimiento podría “expandir nuestra imaginación sobre las condiciones de los planetas que tienen el potencial de albergar vida”, afirmó Malhotra.

También podría arrojar luz sobre la arquitectura de nuestro sistema solar y el caos que alejó sus órbitas planetarias del equilibrio armonioso en el que es probable que se hayan formado.

"Incluso en nuestro sistema solar, estas resonancias no parecen haber sobrevivido", comentó Luque. Al estudiar un sistema que quedó intacto, Luque agregó que "podemos aprender mucho acerca de por qué la mayoría no lo hizo".