Durante mucho tiempo, se ha dudado de si podría haber planetas en torno a estrellas muy masivas. La impresión general era que, por encima de tres veces la masa del Sol, sería raro que una estrella tuviese un planeta. Quizá incluso que fuese imposible, pero se ha logrado descubrir un mundo así…
Las estrellas masivas también tienen planetas… ¿pero de qué tipo?
Un grupo de investigadores ha descubierto un sistema binario, formado por dos estrellas con seis y diez veces la masa del Sol, respectivamente, con un planeta a su alrededor. El mundo, a su vez, sería unas once veces más masivo que Júpiter. El sistema binario es conocido como b Centauri y está a 324 años-luz de la Tierra. El exoplaneta, a su vez, recibe la denominación b Centauri b. A pesar de que ya se había descubierto una gran gama de exoplanetas, todavía quedan mundos extremos por encontrar. El hallazgo es muy útil.
Uno de los focos de investigación, en el campo de los exoplanetas, está en entender cómo se forman los planetas, de diferentes masas, en torno a las diferentes estrellas que componen un sistema. La única forma de lograr descifrarlo es entender mejor el proceso de formación de planetas. Para ello, es necesario observar el proceso en una gran cantidad de estrellas y planetas con diferentes masas. Los extremos resultan los lugares más importantes. De hecho, se han estudiado planetas con órbitas muy cercanas a estrellas masivas.
Se ha visto una curiosidad en este ámbito. La frecuencia de los planetas gigantes aumenta con la masa de las estrellas en torno a la que orbitan. Aunque solo se cumple hasta un punto. A partir de 1,9 masas solares, la frecuencia de esos planetas masivos disminuye marcadamente. Algo que implicaría, en teoría, que los planetas gigantes deberían ser raros, o directamente imposibles, en torno a estrellas masivas. De ahí que el hallazgo resulte intrigante. El descubrimiento de b Centauri b obliga a cambiar la perspectiva sobre este tipo de astros.
El sistema de b Centauri es joven. Tan solo tiene unos 15 millones de años, y es el sistema estelar más masivo, de los observados, que alberga un planeta. Antes de este descubrimiento, no se sabía de ningún planeta en torno a una estrella que tuviese más de tres veces la masa del Sol. Los métodos de detección que permiten descubrir exoplanetas en órbitas muy pequeñas no son tan efectivos al buscar mundos en órbitas grandes. En el caso de b Centauri b, nos encontramos ante un planeta a cien veces la distancia que separa a Júpiter del Sol…
Las curiosidades de b Centauri b
Si lo queremos ver desde otro ángulo, está 560 veces más lejos que la Tierra del Sol. La proporción de masa entre planeta y estrella está en el 0,10-0,17%. Es muy parecida a la proporción entre Júpiter y el Sol. La separación, sin embargo, es muchísimo más grande. Las estrellas jóvenes, como las de b Centauri, son tremendamente cálidas. En este caso, la temperatura es el triple que la del Sol (en torno a los 15 000ºC. Emiten una potente radiación en forma de rayos X y ultravioleta. Toda esa energía obliga a que el gas en el entorno se disipe.
Algo que, en teoría, debería impedir que se formen planetas grandes. b Centauri tiene una clasificación espectral de tipo B. Este tipo de estrellas, por lo general, se consideran muy destructivas y sus entornos muy peligrosos. El descubrimiento de b Centauri b se produjo al observar un punto tenue. Uno de tres que detectaron. Generalmente, un punto tenue, como este, es señal de una estrella distante, en el lugar apropiado, o de un planeta. Si se trata de un planeta, otras observaciones permitirán comprobar que pertenece al sistema.
Tras detectarlo, las observaciones llevadas a cabo en 2021 permitieron a los investigadores confirmar que se trataba de un planeta. También recurrieron a observaciones previas, del sistema, donde se podría encontrar su presencia. Según los investigadores, todos los datos recogidos apuntaban a que formaba parte del sistema. Con el hallazgo de mundos cada vez más diferentes, ya no es tan frecuente que el Sistema Solar sea considerado una muestra de lo que podemos esperar encontrar en la galaxia. La variedad de mundos, y distribuciones es enorme.
La galaxia es un lugar muy variado
La diversidad de exoplanetas es gigantesca. Eso ha provocado que, poco a poco, se haya dejado de pensar en el Sistema Solar como el arquetipo de sistemas planetarios de la Vía Láctea. Este hallazgo permite ampliar ese abanico de posibilidades, y variedades, a las estrellas masivas. La enorme distancia de b Centauri b a su estrella puede ser el secreto de su existencia. Es la órbita más amplia observada hasta la fecha. A esa distancia, ni siquiera la potencia de la estrella es suficiente para disipar todo el gas de esa región.
Pero ¿cómo se formó el planeta? Es algo que todavía no se sabe. Cabe la posibilidad de que se formase en la región en la que se encuentra actualmente. Pero, también, puede que llegase desde un lugar diferente. En principio, consideran poco probable que b Centauri b se formase in situ. La estrella, probablemente, lo hubiese impedido (por su enorme energía). Así que seguramente se formó en otra región y terminó migrando hacia allí. Aun así, hay métodos de formación de planetas, como el de inestabilidad del disco, que permitirían la formación en esa región.
Esto sería en contraposición a la formación por medio del proceso de acreción del núcleo, donde poco a poco, gradualmente, un planeta va creciendo hasta llegar a su masa final. La inestabilidad gravitacional, explican, podría ser un mecanismo clave para permitir que las estrellas masivas tengan planetas a su alrededor. Este proceso permite que un planeta se forme mucho más rápido que por la acreción del núcleo. En apenas unos 10000 años, frente a 1 000 000 de años. Incluso se describe un escenario para entender su ubicación.
Las estrellas masivas pueden influir en la distancia de sus planetas
Los investigadores explican que, aunque b Centauri b se podría haber formado rápidamente a través de la inestabilidad gravitacional, la energía de la estrella, y su potente presión hacia el exterior, hubiese impedido que se desplazase a una órbita más cercana. Los modelos teóricos, en este sentido, predicen que los discos de material, en torno a estrellas masivas, tienen una mayor probabilidad de fragmentarse, debido a la intensa acreción (acumulación) de masa. Algo que, añaden los investigadores, da más credibilidad a la inestabilidad gravitacional.
Otra posibilidad es que el planeta se formase aislado. En ese caso, el sistema estelar lo capturó en algún momento. Sin embargo, los planetas capturados suelen tener órbitas muy excéntricas (o poco circulares). Es algo que no se observa en el caso de b Centauri b. El planeta, que orbita en torno a las dos estrellas del sistema, no parece haber experimentado un pasado particularmente violento. Por lo que, entienden, debió formarse cerca del lugar en el que se encuentra, y lo consideran otro punto a favor del modelo de inestabilidad gravitacional.
Pero, sea como fuere, lo más importante es que este estudio demuestra que las estrellas masivas también pueden tener exoplanetas. Algo que desafía a la percepción que existía hasta hace muy poco tiempo. Otro ejemplo de cómo, a medida que se va observando la galaxia, nuestra percepción sobre lo que parece posible, o no, en cuanto a exoplanetas, va cambiando de una manera muy pronunciada. En el futuro, los investigadores quieren comprender cómo se formó el exoplaneta. Es algo que les resulta todavía un absoluto misterio…
Estudio
El estudio es M. Janson, R. Gratton, L. Rodet et al.; «A wide-orbit giant planet in the high-mass b Centauri binary system». Publicado en la revista Nature el 8 de diciembre de 2021. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Universe Today
