Mundos gigantes sin estrella pueden formar sistemas planetarios
Los planetas gigantes que flotan libremente sin orbitar una estrella tienen el potencial de formar sus propios sistemas planetarios en miniatura.
En hallazgos publicados en el servidor de preimpresiones arXiv, astrofísicos de la Universidad de St. Andrews, utilizando observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST), investigaron objetos jóvenes y aislados con masas de 5 a 10 veces la masa de Júpiter. Estos objetos son comparables a los planetas gigantes en sus propiedades, pero a diferencia de estos, no orbitan alrededor de una estrella, sino que flotan libremente en el espacio.
Los planetas que flotan libremente son difíciles de observar, ya que son muy tenues y emiten principalmente radiación infrarroja. Sin embargo, albergan la clave para importantes preguntas de la astrofísica. Las investigaciones actuales sugieren que estos son los objetos de menor masa formados, como estrellas, a partir del colapso de nubes gigantes de gas.
A diferencia de las estrellas, no acumulan suficiente masa para iniciar reacciones de fusión en sus núcleos. En teoría, también es posible que algunos de ellos se formen de forma similar a los planetas, en órbita alrededor de una estrella, y posteriormente sean expulsados de sus criaderos planetarios.
Investigadores observaron ocho de estos objetos, todos muy jóvenes, para comprender mejor su infancia. Utilizaron dos instrumentos a bordo del Telescopio Espacial James Webb, el mayor telescopio espacial jamás construido, equipado con instrumentos infrarrojos extremadamente sensibles. Se analizaron observaciones espectroscópicas detalladas de estos objetos, con una cobertura espectral y una sensibilidad sin precedentes, realizadas entre agosto y octubre de 2024.
Este nuevo trabajo caracteriza estos objetos en profundidad y confirma que tienen masas similares a las de Júpiter. Seis de ellos presentan emisiones excesivas en el infrarrojo causadas por el polvo cálido en su vecindad inmediata. Este es el signo característico de los discos, estructuras aplanadas que son el lugar de nacimiento de los planetas.
Las observaciones también muestran emisión de granos de silicato en los discos, con claros indicios de crecimiento y cristalización de polvo, los primeros pasos típicos en la formación de planetas rocosos. Si bien ya se había detectado emisión de silicato en estrellas y enanas marrones, esta es la primera detección en objetos de masa planetaria. Este trabajo se basa en un artículo publicado previamente por la Universidad de St. Andrews que muestra que los discos alrededor de objetos de masa planetaria que flotan libremente pueden durar varios millones de años, tiempo suficiente para formar planetas.
El Dr. Aleks Scholz, investigador principal del proyecto, afirmó: "En conjunto, estos estudios demuestran que los objetos con masas comparables a las de los planetas gigantes tienen el potencial de formar sus propios sistemas planetarios en miniatura. Estos sistemas podrían ser como el sistema solar, solo que reducidos en masa y tamaño por un factor de 100 o más. Queda por demostrar si tales sistemas existen realmente". La autora principal, la Dra. Belinda Damian, de la Universidad de St. Andrews, afirmó: "Estos descubrimientos demuestran que los elementos básicos para la formación de planetas pueden encontrarse incluso alrededor de objetos apenas más grandes que Júpiter y que flotan solos en el espacio. Esto significa que la formación de sistemas planetarios no es exclusiva de las estrellas, sino que también podría ocurrir alrededor de mundos solitarios y sin estrellas".
