Patada cósmica: huérfanos cálidos nacidos de la muerte de estrellas
Los planetas que flotan libremente (no ligados a estrellas) pueden nacer de diferentes maneras. Una nueva investigación muestra que el débil empujón que experimenta una enana blanca (una estrella enfriada) al desprenderse de su envoltura exterior puede desestabilizar planetas distantes en un sistema viejo. En más del 40% de estos sistemas, las perturbaciones gravitacionales llevan a la eyección de planetas. Los mundos expulsados permanecen cálidos debido al calentamiento en la etapa de gigante roja y se alejan lentamente, lo que permitirá asociarlos con su antigua estrella durante millones de años. Esto crea una población especial de vagabundos galácticos que podrá ser detectada por el futuro telescopio espacial 'Roman'.
Como un delicado mecanismo de relojería, un sistema multiplanetario responde sensiblemente al más mínimo empujón. Y cuando la estrella en el centro de ese mecanismo muere, desprendiendo su envoltura y convirtiéndose en una enana blanca, incluso una modesta patada de 0,75 km/s puede desencadenar una cascada de eventos que arrojan mundos enteros al vacío interestelar. Ese es el escenario descrito recientemente por astrofísicos, que propone un nuevo canal para alimentar la población de planetas errantes (FFP, por sus siglas en inglés) en nuestra galaxia.
[caption]Tras la patada, hasta la mitad de los sistemas con varios planetas se vuelven inestables. En el sistema solar exterior, la pareja Urano–Neptuno tiene un 50% de probabilidades de desintegrarse en un evento similar.[/caption]
La patada, que surge al nacer una enana blanca debido a la pérdida asimétrica de masa durante la rama asintótica de las gigantes, solo rompe directamente las órbitas del 1,3% de los exoplanetas conocidos. Esto es consecuencia del sesgo observacional: el método de tránsito de misiones como Kepler (bajo la dirección de William Borucki) y TESS detecta planetas muy cercanos a sus estrellas. Pero en sistemas con varios mundos, una pequeña sacudida desencadena inestabilidad gravitatoria: las órbitas se cruzan, los planetas chocan o son expulsados. Simulaciones numéricas de 53 sistemas reales mostraron que, a lo largo de 5 millones de años de evolución, en el 47% de los casos ocurre una expulsión. Así es como el reloj estelar se desmorona, esparciendo sus engranajes —los planetas.
Mucho antes de su exilio, estos mundos se bañan en la radiación infrarroja de la estrella moribunda. Para un planeta similar a Júpiter, la temperatura puede alcanzar 700 K, más alta que la superficie de Venus. Tras ser expulsado, se enfría siguiendo una ley de potencia y permanece por encima de 400 K durante más tiempo del que existe la civilización humana. Estos errantes templados son blancos ideales para el microlente gravitacional, especialmente combinando observaciones infrarrojas del James Webb y datos de archivo del Hubble. Se alejan lentamente de su antigua estrella progenitora, y la mitad de ellos aún es visible a menos de 5 pársecs después de 8 millones de años.
[caption]Un Júpiter expulsado se enfría durante millones de años y permanece templado, más caliente que la superficie de Mercurio, a pesar del frío absoluto del espacio.[/caption]
El próximo rastreo de la galaxia con el telescopio Roman descubrirá miles de nuevos FFP precisamente mediante microlente gravitacional, y será posible identificar la subpoblación originada por las patadas de enanas blancas mediante una búsqueda dirigida de excesos térmicos. Esto cambia el enfoque de clasificación de los mundos solitarios y vincula la dinámica de los sistemas planetarios con las etapas finales de la evolución estelar. A medida que la galaxia envejece, la contribución de este canal irá en aumento, alimentando el medio interestelar con antiguas lunas y gigantes. Futuros instrumentos de espectroscopia ayudarán a distinguirlos por su composición química y temperatura, convirtiendo a los huérfanos cósmicos en objetos de pleno derecho para estudios demográficos.
🎯 Si el Sol se convirtiera en una enana blanca ahora mismo, Júpiter se calentaría hasta 700 K — más caliente que la superficie de Venus— y permanecería templado durante más tiempo del que existe la civilización humana.