Un grupo de investigadores ha logrado observar la colisión de dos exoplanetas. Es una buena oportunidad para entender mejor qué sucede cuando dos planetas chocan entre sí, y observar cómo evoluciona un sistema estelar tras un evento de esas magnitudes…
Una colisión entre exoplanetas en un sistema viejo
Generalmente, se espera que las colisiones entre planetas se produzcan en las primeras etapas de un sistema estelar. Cuando apenas ha cumplido sus primeros millones de años de existencia. En esos momentos, todavía estamos ante un sistema caótico, en el que muchos objetos todavía no han alcanzado órbitas estables. Fue una colisión entre planetas lo que provocó el nacimiento de la Luna, sin ir más lejos. Sucedió cuando un objeto del tamaño similar al que tiene Marte, al que se denomina Tea (o Theia), chocó con la Tierra.
Por eso, resulta sorprendente que la colisión entre exoplanetas se haya observado en BD +20 307. Se trata de un sistema binario, formado por dos estrellas, a 300 años-luz del Sistema Solar. Tiene 1000 millones de años, como mínimo y es un sistema lo suficientemente maduro como para que este tipo de colisiones no debiesen suceder. Sin embargo, los investigadores han observado la presencia de polvo que no está frío. Es lo que se esperaría en torno a estrellas de esta edad (o más viejas). En su lugar, esos restos están calientes.
Eso indica que su origen es reciente (en la escala cósmica) y se debió al impacto de dos objetos con dimensiones similares a las de un planeta. En realidad, no es la primera vez que se analiza este sistema. Ya se observó con el telescopio Spitzer hace una década, y permitió observar la presencia de restos calientes. Ahora, el observatorio SOFIA ha permitido analizar, en el espectro infrarrojo, el brillo de los restos y se ha detectado un aumento del 10% respecto a hace una década. Es decir, ahora hay incluso más polvo con una temperatura alta.
Una colisión entre exoplanetas puede cambiar su entorno profundamente
Los resultados publicados por los investigadores apuntan a que se produjo una gran colisión entre exoplanetas en un pasado reciente. El tipo de colisión que puede alterar un sistema planetario de una forma notable, como la colisión de la Tierra con Tea. Eso convierte a BD +20 307 en un sistema ideal para poder estudiar qué sucede cuando se produce una colisión entre planetas rocosos. Es, sin duda, un evento catastrófico, especialmente para los objetos involucrados. Ahora querrán ver cómo evoluciona el sistema tras esa colisión.
A su vez, también puede ayudar a entender mejor la historia de nuestro propio Sistema Solar. El polvo caliente solo debería estar presente en sistemas más jóvenes que BD +20 307. Allí, al igual que en el Sistema Solar, debería haber desaparecido hace mucho tiempo. Esas partículas, con el paso del tiempo, colisionan hasta terminar alcanzando un tamaño tan pequeño como para ser expulsados del sistema o, directamente, acabar cayendo hacia la estrella (o estrellas) en el centro. Solo debería quedar polvo frío en las afueras.
Es allí, en lugares como el Cinturón de Kuiper, en el caso del Sistema Solar, donde se pueden encontrar fragmentos que han permanecido inalterados desde su formación. Son, literalmente, cápsulas en el tiempo, que permiten observar y comprender cómo era nuestro entorno hace miles de millones de años. Pero no son una puerta para analizar qué sucede cuando dos planetas chocan. Y BD +20 307 ofrece la posibilidad de analizar sus consecuencias, además, cuando sucede en una etapa en la que el sistema planetario ya es maduro.
Cambios en una escala de tiempo pequeña
La diferencia entre las observaciones de SOFIA y Spitzer indican cambios en una escala de apenas unos pocos años, muy poco tiempo en la escala cósmica. Al observarlo en infrarrojo, el sistema de BD +20 307 es mucho más brillante de lo que cabría esperar, si solo se tuviese en cuenta el brillo de las estrellas. Ese brillo extra proviene del polvo que hay en el sistema y que no es observable en otras longitudes de onda. Aunque podría haber otros mecanismos para explicar ese brillo adicional, no encajan en período de tiempo tan breve.
Por ejemplo, podría deberse a que el polvo estuviese absorbiendo más calor de las estrellas, o acercándose más en cada momento. Pero esos cambios sucederían en escalas de tiempo mucho más grandes. La colisión entre exoplanetas, en este caso, encaja mucho mejor. Permite explicar cómo podría producirse un gran aumento de polvo en tan poco tiempo. Es una evidencia que apunta a que esa colisión ha sucedido. Pero, en cualquier caso, los investigadores esperan seguir estudiando el sistema estelar para ver qué cambios detectan.
Es una oportunidad muy interesante, porque podría permitir entender cómo afecta la colisión de dos exoplanetas al sistema en el que se encuentran. También podría permitir entender cómo afectó, por extensión, la colisión de la Tierra que dio origen a la Luna al Sistema Solar. Además, no siempre se tiene la posibilidad de analizar cambios que se producen en una escala de apenas unos años. Muchos procesos del universo funcionan en escalas mucho más grandes de lo que se podría estudiar en una vida humana. Pero, por suerte, este no es uno de esos casos.
Estudio
El estudio es M. Thompson, A. Weinberger, L. Keller et al.; «Studying the Evolution of Warm Dust Encircling BD +20 307 Using SOFIA». Publicado en la revista The Astrophysical Journal el 12 de abril de 2019. Puede consultarse en arXiv.
