En 2004, los astrónomos detectaron un objeto parecido a un planeta orbitando Fomalhaut, una de las estrellas más brillantes del cielo nocturno. Sin embargo, con más observaciones empezó a parecerse más a una nube de polvo, un resultado decididamente menos emocionante. Los astrónomos han hecho ahora una segunda observación inesperada alrededor de la misma estrella: una aparente colisión de dos planetesimales gigantes, un hallazgo decididamente increíble e importante.
Pablo Kalasque descubrió el exoplaneta, sigue a Fomalhaut desde su descubrimiento en 2004. Kalas, astrofísico de la Universidad de California en Berkeley, sabía mejor que nadie que el punto recién descubierto, que se ve brillando en el borde del anillo de polvo de la estrella, definitivamente no estaba allí antes. Un análisis más detallado sugirió firmemente que Kalas y sus colegas habían capturado dos planetesimales parecidos a asteroides chocando entre sí. Esto, a su vez, produjo una brillante nube de polvo, algo que los astrónomos nunca habían visto desarrollarse en tiempo actual. Los nuevos hallazgos se publicaron hoy en Ciencia.
“Tendría que haber sido el astrónomo más afortunado del mundo para verlo”, dijo Kalas a Gizmodo en una videollamada, “porque estas colisiones sólo ocurren una vez cada 100.000 años”.
Fomalhaut y el astrónomo más afortunado
Kalas y Fomalhaut se remontan a mucho tiempo atrás. El astrónomo estudió la estrella por primera vez como estudiante en 1993 e identificó el candidato a exoplaneta Fomalhaut b a partir de observaciones continuas. Además, descubrió un gran cinturón de escombros polvorientos a aproximadamente 133 unidades astronómicas (AU) de la estrella anfitriona (1 AU es la distancia promedio entre la Tierra y el Sol, por lo que esta banda está bastante lejos de su estrella anfitriona).
En 2002, coautor del estudio. Marcos Wyatt Ideó modelos matemáticos que sugerían que los objetos grandes en el cinturón de polvo deberían colisionar e iluminarse ocasionalmente, pero muy raramente. Y cuando lo hagan, “crearán pequeños puntos de luz que podremos observar”, dijo a Gizmodo Wyatt, astrofísico de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, durante una llamada telefónica.
Luego, dos años más tarde, Kalas vio a Fomalhaut b. En ese momento, el objeto se movía de manera muy parecida a un exoplaneta, lo que llevó a Kalas y otros astrónomos a concluir que se trataba de un planeta. Pero hubo cierta controversia sobre si realmente lo fue o, en realidad, si siquiera existió.
“Algunas personas lo llamaron un planeta zombie”, recordó Kalas. Luego, alrededor de 2013, los astrónomos notaron que la trayectoria de Fomalhaut b se había alejado de una estrella, más como partículas diminutas que formaban una nube de polvo, no como un planeta sólido.
Finalmente, el “planeta” desapareció de la vista y la comunidad concluyó que el objeto debía haber sido una nube de polvo en expansión. En consecuencia, el archivo oficial de exoplanetas de la NASA remoto Fomalhaut b de la lista en 2020.
Formalhaut b, 2.0?
Pero la historia estaba lejos de terminar. Tres años después de la desaparición de Fomalhaut b (rebautizada como “fuente circunestelar 1” o cs1), Kalas encontró “otro Fomalhaut b”, dijo. “Y la razón por la que decimos que resolvió el misterio. [of Fomalhaut b] es porque un planeta no puede aparecer de la nada. Pero una nube de polvo poder.”
Esto es lo que eso significa. El intenso remolino de materia alrededor de Fomalhaut se acumula en objetos parecidos a asteroides lo suficientemente grandes como para chocar y crear una nube de polvo gigante. Esta nube refleja la luz, como un planeta, por lo que “se hace pasar por un planeta por un tiempo”, explicó Kalas. Con el tiempo, la nube se vuelve menos densa y la radiación de la estrella anfitriona la empuja fuera de órbita, haciendo que la señal desaparezca.
De manera comparable, la fuente de 2023, cs2, surgió recientemente de otra colisión de asteroides poco común pero appreciable. El impacto se convirtió en una nube de polvo radiante observable con nuestros telescopios, tal como lo predijo Wyatt en 2002. Pero como él mismo admitió, la nueva observación fue una sorpresa.
“Bueno, sabía que el modelo period correcto, pero que el modelo sea correcto no significa que realmente puedas detectarlo”, admitió Wyatt.
El laboratorio cósmico
La familiaridad con las colisiones de asteroides traiciona el hecho de que, científicamente hablando, la humanidad no ha podido verlas directamente, dijo Kalas. “Verás animaciones de colisiones, como el asteroide que golpea la Tierra y acaba con los dinosaurios”, dijo. “Las colisiones de asteroides se infieren o se fantasea con ellas. Estas son las primeras observaciones en astronomía [that]en tiempo actual, estamos viendo ocurrir la colisión”.
Esto tiene grandes implicaciones para la astronomía, dijeron los investigadores. Por ejemplo, debido a que es difícil rastrear y observar las colisiones de asteroides, la NASA tuvo que enviar Wyatt explicó que dos costosas naves espaciales y las estrellarán entre sí para descubrir qué sucede cuando las cosas chocan en el espacio.
Fomalhaut es un laboratorio pure que permite a los investigadores estudiar las colisiones celestes sin misiones multimillonarias, afirmó. Además, las colisiones proporcionan a los astrónomos pistas sobre la composición de estos objetos, los más grandes de los cuales también se llaman planetesimales, los progenitores de los planetas.
A Kalas, Wyatt y sus colegas ya se les ha concedido más tiempo con el Hubble y el Telescopio Espacial James Webb, que planean dedicar al estudio de la fuente circunestelar 2.
“¿Se está volviendo más brillante o más débil? ¿Tiene colores que se parecen a los asteroides o cometas? ¿Se vuelve más grande? ¿Podemos detectar que cambia de forma?” reflexionó Kalas. “¡Hemos aprendido la lección para obtener tantas más observaciones como sea posible!”
