Por Dr. Tony Phillips

Los astrónomos han descubierto un nuevo tipo de planetas del tamaño de Júpiter que flotan, solitarios, en la oscuridad del espacio, lejos de la luz de una estrella. Para el equipo de investigadores, se trata probablemente de mundos solitarios que fueron expulsados durante el desarrollo de sistemas planetarios y, además, podrían ser hasta dos veces más numerosos que las estrellas mismas.

"A pesar de que ya se había predicho la existencia de estos planetas que flotan libremente, por fin han podido ser detectados", dijo Mario Pérez, quien es investigador del programa de exoplanetas, en las oficinas centrales de la NASA, ubicadas en Washington. "Esto tiene implicancias muy importantes para los modelos relacionados con la formación y la evolución planetaria".

El descubrimiento tiene como base la investigación conjunta entre Japón y Nueva Zelandia, mediante la cual se examinó el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, durante los años 2006 y 2007, aportando de esta manera pruebas sobre la existencia de hasta 10 planetas que flotan libremente y cuyo tamaño es similar al de Júpiter. Las orbes que flotan en soledad, conocidas también como planetas huérfanos, son muy difíciles de detectar y, hasta el momento, habían pasado desapercibidas. Estos planetas se encuentran ubicados a una distancia aproximada de entre 10.000 y 20.000 años luz de la Tierra.

Esto podría ser simplemente la punta del iceberg.  El equipo de investigadores estima que hay dos veces más planetas que flotan libremente, similares a Júpiter, que estrellas en el universo. Además, se cree que estos mundos son tan comunes como los planetas que orbitan una estrella. Esto significa que es probable que existan cientos de miles de millones de planetas solitarios tan solo en la Vía Láctea.

"Nuestro estudio del firmamento es parecido al censo que se hace de la población", dice David Bennett, co-autor del estudio auspiciado por la NASA y la Fundación Nacional de Ciencia, y conducido por la Universidad de Notre Dame, en South Bend, Indiana. "Muestreamos una región de la galaxia y, basándonos en la información que recopilamos, podemos estimar promedios en la galaxia".

El estudio, dirigido por Takahiro Sumi, de la Universidad de Osaka, en Japón, aparece en la edición del 19 de mayo de la revista Nature. La investigación no es capaz de detectar planetas más pequeños que Júpiter y Saturno, pero las teorías existentes sugieren que aquellos planetas que poseen una masa menor, como la Tierra, deberían de ser eyectados por sus estrellas con más frecuencia. Como resultado, se cree que esos planetas más pequeños son mucho más comunes que los "Júpiter" que flotan libremente.

Observaciones realizadas previamente, revelaron la presencia de un puñado de objetos solitarios, similares a los planetas, que flotan en el interior de cúmulos donde se produce la formación de estrellas, y cuyas masas son tres veces mayores que la de Júpiter. No obstante, los investigadores sospechan que el proceso de formación de estos cuerpos gaseosos se asemeja más al de las estrellas que al de los planetas. Estos pequeños y tenues cuerpos, conocidos como enanas marrones, crecen a partir de la colisión entre bolas de gas y de polvo, pero carecen de la masa suficiente como para encender su combustible nuclear y brillar con luz propia, como la de las estrellas. Asimismo, se cree que las enanas marrones más pequeñas tienen aproximadamente el tamaño de los planetas grandes.

Por otro lado, es probable que algunos planetas sean expulsados de sus turbulentos sistemas solares, en sus primeras etapas de desarrollo, debido a los encuentros cercanos gravitatorios que tienen lugar con otros planetas o estrellas. A falta de una estrella alrededor de la cual orbitar, estos planetas se desplazarían a través de la galaxia, tal como lo hace nuestro Sol y otras estrellas, en órbitas estables alrededor del centro de la galaxia. El descubrimiento de 10 planetas que flotan libremente, como Júpiter, respalda la idea de un escenario de expulsión, aunque es posible que ambos mecanismos compartan el protagonismo en el proceso.

"Si los planetas que flotan libremente se formaran del mismo modo que las estrellas, entonces, durante nuestro estudio, deberíamos haber visto tan solo uno o dos de ellos, y no diez", dijo Bennett. "Lo que sugieren nuestros resultados es que, con frecuencia, los sistemas planetarios se tornan inestables, de modo que los planetas son expulsados de sus sitios de nacimiento".

Estas observaciones no descartan la posibilidad de que algunos de estos planetas se encuentren en óbita alrededor de estrellas distantes; sin embargo, otras investigaciones indican que, en órbitas tan distantes, es muy raro que existan planetas con una masa igual a la de Júpiter.

El estudio, denominado: Observaciones de Microlentes en Astrofísica o MOA (por su sigla en idioma inglés), ha sido nombrado como tal parcialmente en honor a una gigantesca familia de pájaros sin alas, ya extinta, de Nueva Zelandia, llamada "moa". Un telescopio de 1,8 metros (5,9 pies), alojado en el Observatorio Universitario del Monte John, en Nueva Zelandia, es usado para rastrear constantemente la abundante colección de estrellas que existe en el centro de nuestra galaxia, buscando indicios de eventos del fenómeno de microlentes gravitacionales. Dichos eventos ocurren cuando algo, como una estrella o un planeta, pasa frente a otra estrella ubicada a mayor distancia. La gravedad del cuerpo que por allí transita distorsiona la luz de la estrella de fondo haciendo que se magnifique y brille. Los cuerpos en tránsito que son mán pesados, como las estrellas masivas, distorsionarán aún más la luz de la estrella de fondo, lo cual producirá eventos de luminosidad cuya duración podría extenderse por semanas. Los cuerpos de planetas pequeños causarían menos distorsión y, por lo tanto, producirían un brillo estelar que duraría tan solo algunos días.

Un segundo grupo de estudio de microlentes, denominado Experimento de Lentes Ópticas Gravitacionales (OGLE, por su sigla en idioma inglés), contribuyó con este descubrimiento utilizando un telescopio de 1,3 metros (4,2 pies), ubicado en Chile. El equipo de investigadores del OGLE también detectó muchos eventos similares, y sus observaciones confirmaron, de modo independiente, el  análisis del grupo que llevó a cabo el estudio denominado MOA.