El Telescopio Espacial James Webb detecta una nueva clase de planetas distantes y misteriosos que "flotan libremente"

Los astrónomos descubren una nueva clase potencial de planetas distantes y misteriosos que "flotan libremente" sin estrella madre y que fueron observados por el Telescopio Espacial James Webb a finales del año pasado

Dos exoplanetas distantes, imagen sólo para ilustración. NASA


En un nuevo estudio, los astrónomos ofrecen un nuevo modelo para la formación de planetas 'flotantes libres' recientemente descubiertos.

Planetas misteriosos sin estrella madre

Estos planetas candidatos, conocidos como objetos binarios de masa de Júpiter (JuMBO), parecen orbitar entre sí mientras flotan libremente en el espacio sin estar vinculados a ninguna estrella, lo que contradice las teorías predominantes sobre cómo se pensaba que funcionaban los sistemas planetarios .

Ahora, un nuevo estudio realizado por un equipo de astrofísicos de la UNLV y la Universidad Stony Brook, publicado en la revista Nature Astronomy, presenta un modelo convincente de cómo se pudieron formar estos JuMBO.

Esquemas de producción de JuMBO a partir de encuentros estelares. Izquierda: Un sobrevuelo estelar cercano a un sistema planetario resulta en la eyección de dos planetas, que permanecen unidos y forman un binario planetario flotante. Derecha: Dos planetas coplanares de igual masa orbitan alrededor de una estrella de masa M 1 . Una estrella intrusa de masa M 2 pasa volando con velocidad asintótica v ∞ paralela a la dirección X con parámetro de impacto by ángulo θ en el plano perpendicular a la dirección de movimiento de M 2 . El plano orbital planetario forma un ángulo I y gira un ángulo Ω con respecto a la dirección del movimiento de M 2. Crédito: Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02239-2

El equipo utilizó técnicas avanzadas, conocidas como simulaciones directas de N cuerpos, para explorar cómo las interacciones dentro de densos cúmulos estelares podrían conducir a la eyección de planetas gigantes que permanecen unidos gravitacionalmente entre sí a medida que avanzan a través de la galaxia. Esta importante investigación ofrece un modelo de cómo se pueden formar estos enigmáticos binarios, llenando un vacío crítico en nuestra comprensión de la evolución planetaria.

"Nuestras simulaciones demuestran que los encuentros estelares cercanos pueden expulsar espontáneamente pares de planetas gigantes de sus sistemas nativos, llevándolos a orbitarse entre sí en el espacio", dijo el autor correspondiente del estudio, Yihan Wang, becario postdoctoral en el Centro de Astrofísica de Nevada en la UNLV. "Estos hallazgos podrían alterar significativamente nuestra percepción de la dinámica planetaria y la diversidad de sistemas planetarios en nuestro universo".

La investigación indica que es más probable que tales eventos ocurran dentro de cúmulos estelares densamente poblados, lo que sugiere que los planetas binarios que flotan libremente podrían ser más comunes de lo que se pensaba anteriormente. Las características de estos pares planetarios, como su separación y excentricidad orbital, proporcionan nuevos conocimientos sobre las violentas condiciones ambientales que influyen en la formación planetaria.

"Presenta interacciones estelares dinámicas como un factor importante en el desarrollo de sistemas planetarios inusuales en ambientes estelares densos", dijo Rosalba Perna, coautora del estudio y profesora de física y astronomía en la Universidad de Stony Brook.

Según los investigadores, este nuevo trabajo amplía lo que sabemos sobre la formación planetaria y también sienta las bases para futuras observaciones con el Telescopio Espacial James Webb (JWST), que podría proporcionar más evidencia que respalde las predicciones del equipo.

"Comprender la formación de JuMBO nos ayuda a desafiar y refinar las teorías predominantes sobre la formación de planetas", dijo el astrofísico de la UNLV y coautor del estudio Zhaohuan Zhu. "Las próximas observaciones del JWST pueden ayudarnos a hacer precisamente eso, ofreciendo nuevos conocimientos con cada observación que nos ayudarán a formular mejor nuevas teorías sobre la formación de planetas gigantes".

Referencia

Yihan Wang et al, Free-floating binary planets from ejections during close stellar encounters, Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02239-2

Esta entrada se publicó en Noticias en 23 Abr 2024 por Francisco Martín León