La formación de planetas

Encontrar un planeta orbitando alrededor de una estrella pobre en metales es algo muy improbable, pero un equipo de astrónomos del Instituto Max Planck de Astronomía (Alemania) lo ha descubierto en torno a la vieja estrella HIP 13044. La estrella y su planeta, además, son de origen extragaláctico, pero la Vía Láctea los “devoró” hace millones de años. El hallazgo cuestiona los modelos actuales sobre formación de planetas

“En lenguaje astronómico, todos los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio se denominan ‘metales’, y la estrella HIP 13044 es extremadamente pobre en metales —contiene menos del 1% que el Sol—, y según los modelos la probabilidad para que se formen planetas aumenta cuanto más metales tiene el sistema”, explica a SINC Johny Setiawan, autor principal de un estudio que esta semana publica Science Express.

A pesar de las predicciones, Setiawan y otros colegas del Instituto Max Planck de Astronomía (Alemania), han descubierto un planeta, el HIP 13044 b, orbitando a esa estrella. “Esto evidencia que existen mecanismos alternativos de formación de planetas (”inestabilidades gravitacionales”, por ejemplo), que permiten su formación alrededor de estrellas muy pobres en metales”.

Se trata del primero descubierto alrededor de una estrella extremadamente pobre en metales y que, además, es muy vieja. La estrella HIP 13044 ya ha pasado la fase de gigante roja en su evolución estelar, cuando estrellas como el Sol se expanden varias veces su tamaño original. En principio el planeta recién descubierto debería haber sido absorbido por parte de la estrella conforme ésta se expandía.

Setiawan aclara: “Más del 90% de los exoplanetas conocidos orbitan estrellas que, como nuestro Sol, se encuentran en la ‘fase de secuencia principal’ de la vida estelar, una vida adulta tranquila durante miles de millones de años. Por el contrario, HIP 13044 se encuentra en una fase muy avanzada de evolución estelar: un ejemplo de un planeta que ha superado el estado de gigante roja”.

Un posible futuro para los gigantes del Sistema Solar

“Esto es interesante cuando se trata de predecir cómo nuestros propios planetas del Sistema Solar tienen probablemente un pasaje para cerca de 5.000 millones de años, cuando el Sol se convierta en una gigante roja. La órbita cercana de este planeta (con una masa ligeramente superior a la de Júpiter) podría ser un indicio de que los gigantes de nuestro sistema solar también podría terminar más cerca de un Sol ‘post-rojo’ gigante”, añade el investigador, “aunque para predicciones más sólidas se necesita más información”.

El descubrimiento de HIP 13044 b se ha realizado utilizando el telescopio MPG de 2,2 metros del Observatorio Europeo Austral (ESO) en La Silla (Chile), y durante el curso de un proyecto de búsqueda sistemática de planetas que orbiten alrededor de estrellas en las últimas etapas de la evolución estelar.

El hallazgo podría cuestionar nuestra comprensión actual de la formación de los planetas y su supervivencia. “Este estudio nos proporciona una mejor comprensión de la vida de las estrellas y sus planetas”, destaca Setiawan.

El canibalismo galáctico trajo al planeta

El equipo considera, además, que la estrella pertenece a un grupo que se formó en una galaxia satélite de la Vía Láctea y que posteriormente se trastocó gravitacionalmente hace varios miles de millones de años. Forma parte de la denominada ‘corriente Helmi’, un conjunto de estrellas que originalmente pertenecían a una galaxia enana que fue “devorada” por la nuestra, en un acto de canibalismo galáctico hace de unos seis a nueve mil millones de años.

En los últimos 15 años, los astrónomos han detectado cerca de 500 planetas orbitando estrellas en nuestra vecindad cósmica, pero hasta ahora no se había confirmado ninguno que procediera de fuera de la Vía Láctea.

El planeta fue detectado indirectamente, mediante el método denominado ‘de velocidad radial’. El tirón gravitatorio del planeta hace que la estrella huesped cambie su posición muy ligeramente.

“Cuando su órbita hace que la estrella se mueva hacia la Tierra, la luz de la estrella se desplace ligeramente hacia longitudes de onda menores (”blue-shift”), pero cuando se aleja de nosotros, su luz se desplaza hacia longitudes de onda más largas (”desplazamiento al rojo o red-shift “), por el efecto Doppler”, explica Setiawan.

Los estudios de sensibilidad de la luz de las estrellas (en particular, sus “líneas espectrales”) pueden detectar estos cambios periódicos, deducir su movimiento y utilizar esta información para inferir la presencia y algunas de las propiedades de los planetas.

Referencia bibliográfica: J. Setiawan; R.J. Klement; T. Henning; H.-W. Rix; B. Rochau; T. Schulze-Hartung y J. Rodmann. “A Giant Planet Around a Metal-Poor Star of Extragalactic Origin”. Science Express, 10.1126/science.1193342, 18 de noviembre de 2010.