Un grupo de investigadores ha observado que Fomalhaut b se ha desvanecido. Lo que hace pensar que, lo que una vez se creyó que era un exoplaneta, en realidad era otra cosa. Lejos de ser una tragedia, el hallazgo es mucho más interesante de lo que podría parecer.
El extraño caso de Fomalhaut b
Fomalhaut b era, hasta ahora, uno de los pocos ejemplos de exoplaneta observado a través de imagen directa. Es decir, en una imagen del entorno de su estrella, el planeta era visible. Dos investigadores apuntan ahora a que, en su lugar, lo que se observó era una fina nube de partículas de polvo, producidas por la colisión de dos objetos congelados que chocaron entre sí. El telescopio Hubble comenzó su observación poco después de que sucediese, pero sí registró las consecuencias que tuvieron lugar justo después.
Fomalhaut es una estrella a 25 años-luz del Sistema Solar. Tiene unos 400 millones de años y es casi el doble de masiva que el Sol; además de ser una de las estrellas más brillantes del firmamento. Según explican los investigadores, la colisión observada en su sistema es un fenómeno tremendamente raro. El hecho de haber logrado ver su evidencia es, en realidad, toda una hazaña. El sistema de Fomalhaut está resultando muy útil, al poder observar allí si algunas de esas ideas sobre cómo evolucionan los exoplanetas (y los sistemas estelares).
Hasta ahora nunca se había visto una colisión de esta magnitud (si bien se han observado colisiones entre objetos en otros lugares del universo). Es una pista, en palabras de los investigadores, sobre cómo los planetas se destruyen mutuamente. Originalmente, Fomalhaut b fue presentado como un exoplaneta. Su descubrimiento se anunció en 2008, basándose en datos recogidos entre 2004 y 2006. Era muy fácil de observar en las imágenes, obtenidas por el telescopio Hubble, a lo largo de varios años de observación…
La observación de Fomalhaut b no terminaba de encajar
Hasta su hallazgo, todos los exoplanetas habían sido descubiertos de forma indirecta. A través de, por ejemplo, el efecto de su gravedad en su estrella (una técnica conocida como velocidad radial). O, simplemente, observando cómo se oscurecía el brillo del astro cuando un planeta pasaba por delante (conocido como método de tránsito). Pero la observación directa de Fomalhaut b no era normal. Era observable incluso en el espectro visible, y eso era muy atípico. Un exoplaneta no cumple el tamaño necesario.
Dicho de otra manera, es demasiado pequeño para reflejar tanta luz de su estrella como para, desde la Tierra, ser observado en el espectro visible. Además, tampoco tenía ninguna señal en el espectro de infrarrojo. No había señal de calor alguno, y eso tampoco encaja porque un planeta debería tener cierto calor y brillar en infrarrojo. Especialmente tratándose de un planeta joven como Fomalhaut b. La suposición era que, simplemente, ese brillo añadido provenía de un anillo de material que rodeaba al planeta.
En el estudio de los investigadores, ya se indicaba que había motivos para creer que, en realidad, Fomalhaut no existía. La prueba definitiva, sin embargo, llegó cuando analizaron los datos de Hubble tomados en 2014. En ellos se podía ver que el objeto había desaparecido, simple y llanamente. Además, las imágenes anteriores a ese momento mostraban que venía desvaneciéndose en los últimos años. Así que, fuese lo que fuese, estaba claro que Fomalhaut b no era un exoplaneta. Se estaba observando algo diferente…
Una nube en expansión tras una colisión
Lo que se plantea es que Fomalhaut b es una nube de material que está en expansión. El producto de la colisión que sucedió, según calculan, poco antes de 2004. Ahora, más de 15 años después, la nube de material es tan grande que ya no puede ser detectada por el telescopio Hubble. Calculan que se ha expandido hasta ocupar un tamaño superior al de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Pero, por si no fuera suficientemente desconcertante, además parece que el objeto está escapando de su sistema, por su movimiento.
Al incluir los datos de los años anteriores, se puede ver que su movimiento no se corresponde con el de una órbita. La explicación residiría en la propia secuencia. Tras la colisión, la influencia de la estrella habría provocado que terminase alcanzando la velocidad de escape. Algo que los investigadores han podido explicar a través del modelo que han desarrollado y que permite explicar su comportamiento. En este momento, lo que era Fomalhaut b, se encuentra en el interior de un enorme anillo de restos congelados, que rodea a la estrella.
Los objetos que colisionen estarán formados, presumiblemente, por una mezcla de polvo y hielo. De una forma muy similar a los cometas que se encuentran en el cinturón de Kuiper, aquí en el Sistema Solar. La estimación que hacen es que los objetos que provocaron la colisión debían medir unos 200 kilómetros, cada uno. Según explican los investigadores, el modelo que han desarrollado explica todas las características que se han observado. Es capaz de analizar cómo se mueve el polvo, tras una colisión, con el paso del tiempo.
La frecuencia de estas colisiones
En el caso del sistema de Fomalhaut, muchísimo más joven que el Sistema Solar, los investigadores creen que este fenómeno podría suceder una vez cada 200 000 años. En la escala cósmica no es mucho tiempo, pero no cabe duda de que en la escala de una vida humana es muchísimo. Haber observado una de estas colisiones, en este instante, es mucho más fortuito de lo que se podría pensar. La cercanía de la estrella, además, hace que sea todavía más interesante como objetivo de estudio en los próximos años.
De hecho, los investigadores continuarán observando el sistema de Fomalhaut en el futuro. Lo harán con la ayuda del telescopio James Webb, durante su primer año de funcionamiento. Observarán, directamente, las regiones interiores del sistema, más cálidas. Si todo sale bien, será la primera ocasión en la que se pueda ver cómo es el cinturón de asteroides de otra estrella. Además, analizarán el sistema en busca de posibles planetas que hayan podido pasar desapercibidos hasta ahora, si es que los hay.
En definitiva, uno de los hallazgos más interesantes, de inicios de siglo, parece ser algo muy diferente a lo que se esperaba. No es un exoplaneta, pero sigue siendo excepcional, porque no es habitual observar una colisión, entre dos objetos congelados, justo después de que haya sucedido. Teniendo en cuenta su cercanía, y hallazgos como este, no es ninguna sorpresa que Fomalhaut vaya a seguir siendo un objeto de intenso estudio en los próximos años. No deja de ser una gran oportunidad para entender la infancia de un sistema estelar…
Estudio
El estudio es A. Gáspár y G. Rieke; «New HST data and modeling reveal a massive planetesimal collision around Fomalhaut». Publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences el 20 de abril de 2020. Puede ser consultado en arXiv.
Referencias: Phys
