Un exitoso programa de televisión como "Antiques Roadshow" atrae a los espectadores con su atractivo universal. ¿Quién no querría encontrar riquezas secretas en su ático o sótano? Pero las pinturas raras y las joyas de la herencia no son los únicos artículos valiosos que esperan ser descubiertos. Los tesoros cósmicos también se esconden en el vasto reino del espacio exterior. Entre los tesoros más apreciados están los planetas que se formaron alrededor de otras estrellas.
Los astrónomos acaban de obtener una pista importante para guiar su búsqueda de mundos extrasolares. Y esa pista apunta al lugar más improbable: nuestro propio patio trasero.
"Es posible que algunos de los objetos de nuestro sistema solar se hayan formado alrededor de otra estrella", dice el astrónomo Scott Kenyon (Observatorio Astrofísico Smithsoniano).
¿Cómo se unieron estos mundos adoptados a nuestra familia solar? Llegaron a través de un comercio interestelar que tuvo lugar hace más de 4 mil millones de años cuando una estrella descarriada pasó rozando nuestro sistema solar. Según los cálculos realizados por Kenyon y el astrónomo Benjamin Bromley (Universidad de Utah) y publicados en Nature el 2 de diciembre de 2004, la gravedad del Sol arrancó objetos del tamaño de un asteroide de la estrella visitante. Al mismo tiempo, la estrella sacó material de los confines de nuestro sistema solar.
"Puede que no haya habido un intercambio igual, pero ciertamente hubo un intercambio", dice Bromley.
Un cepillo cercano
Kenyon y Bromley llegaron a esta sorprendente conclusión mientras trabajaban para explicar el misterioso objeto Sedna, un mundo casi tan grande como Plutón pero ubicado mucho más lejos del Sol. El descubrimiento de Sedna en 2003 desconcertó a los astrónomos debido a su órbita inusual: un óvalo de 10.000 años cuyo enfoque más cercano al Sol, 70 unidades astronómicas, está mucho más allá de la órbita de Neptuno. (Una unidad astronómica, abreviada A.U., es la distancia promedio entre la Tierra y el Sol, o aproximadamente 93 millones de millas).
Comprender a Sedna es un desafío porque su órbita está muy lejos de la influencia gravitacional de otros planetas en nuestro sistema solar. Sin embargo, la gravedad de una estrella que pasa puede arrastrar objetos más allá de la órbita de Neptuno, en el Cinturón de Kuiper, hacia órbitas como la de Sedna. Kenyon y Bromley han realizado simulaciones detalladas por computadora para mostrar cómo este vuelo estelar probablemente tuvo lugar.
El sobrevuelo debe haber cumplido dos requisitos clave. Primero, la estrella debe haberse mantenido lo suficientemente lejos como para no interrumpir la órbita casi circular de Neptuno. En segundo lugar, el encuentro debe haber sucedido lo suficientemente tarde en la historia de nuestro sistema solar como para que los objetos tipo Sedna hayan tenido tiempo de formarse dentro del Cinturón de Kuiper.
Kenyon y Bromley sugieren que la colisión cercana ocurrió cuando nuestro Sol tenía al menos 30 millones de años, y probablemente no más de 200 millones de años. Una distancia de vuelo de 150-200 A.U. estaría lo suficientemente cerca como para interrumpir el Cinturón de Kuiper externo sin afectar los planetas internos.
Según las simulaciones, la gravedad de la estrella que pasa barrería el sistema solar exterior más allá de aproximadamente 50 A.U., incluso cuando la gravedad de nuestro Sol atrajera algunos de los planetoides alienígenas. El modelo explica tanto la órbita de Sedna como el borde exterior afilado observado de nuestro Cinturón de Kuiper, donde pocos objetos residen más allá de 50 A.U.
“Un sobrevuelo cercano de otra estrella resuelve dos misterios a la vez. Explica tanto la órbita de Sedna como el borde exterior del Cinturón de Kuiper ”, dice Bromley.
Un lugar de nacimiento lleno de gente
Pero, ¿de dónde vino esa estrella y a dónde se fue? Desde que ocurrió el sobrevuelo hace más de 4 mil millones de años, los sospechosos han escapado hace mucho tiempo del vecindario del Sol. No hay forma práctica de encontrar al culpable hoy.
El origen del visitante puede parecer igualmente desconcertante porque el Sol actualmente vive en una región escasa de la Vía Láctea. Nuestro vecino más cercano está a 4 años luz de distancia, y los encuentros cercanos estelares son, por lo tanto, raros. Sin embargo, una colisión cercana sería mucho más probable para un Sol joven si hubiera nacido en un cúmulo estelar denso, como lo sugiere la evidencia reciente.
"Creemos que el 90 por ciento de todas las estrellas se forman en grupos con unos cientos o miles de miembros", dice el astrónomo Charles Lada (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica). "Cuanto más denso es el cúmulo, más probable es la posibilidad de un encuentro entre las estrellas miembro".
"Este trabajo es una evidencia importante de que el Sol se formó cerca de otras estrellas", agrega.
Buscando mundos adoptados
Las simulaciones de Kenyon y Bromley indican que miles o posiblemente millones de objetos extraños del Cinturón de Kuiper fueron despojados de la estrella que pasa. Sin embargo, ninguno ha sido identificado positivamente. Sedna es probablemente de cosecha propia, no capturada. Entre los objetos conocidos del cinturón de Kuiper, una roca helada llamada 2000 CR105 es el mejor candidato para la captura dada su órbita inusualmente elíptica y altamente inclinada. Pero solo la detección de objetos con órbitas inclinadas a más de 40 grados del plano del sistema solar asegurará la presencia de planetas extrasolares en nuestro patio trasero.
El próximo objetivo de Kenyon y Bromley es estimar la densidad del cielo de los objetos capturados para que puedan hacer una encuesta para encontrar esos mundos adoptados.
"En principio, los telescopios grandes como el MMT Telescope [un observatorio conjunto Smithsonian / Universidad de Arizona] pueden encontrarlos si son lo suficientemente numerosos", dice Kenyon.
Los cálculos que se informan aquí se realizaron utilizando alrededor de 3.000 días cpu de tiempo de computadora en el centro de supercomputación en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, Pasadena, California.
Con sede en Cambridge, Massachusetts, el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA) es una colaboración conjunta entre el Observatorio Astrofísico Smithsoniano y el Observatorio Harvard College. Los científicos de CfA, organizados en seis divisiones de investigación, estudian el origen, la evolución y el destino final del universo.
Fuente original: Comunicado de prensa de Harvard CfA
