Formación de los primeros planetas del Universo

Formación de los primeros planetas del Universo


Un grupo de astrónomos europeos ha
descubierto un antiguo sistema planetario que es probablemente un
superviviente de una de las primeras eras cósmicas, hace unos 13 mil
millones de años. El sistema se compone de la estrella HIP 11952 y de
dos planetas, que tienen periodos orbitales de 290 y 7 días,
respectivamente. Los planetas, generalmente, se forman dentro de los
discos protoplanetarios que incluyen elementos químicos más pesados. En
cambio, la estrella HIP 11952 contiene poco más que hidrógeno y helio.
Este sistema promete arrojar luz sobre la formación de planetas en el
Universo temprano, en condiciones muy diferentes a las de los sistemas
planetarios actuales.
Es
ampliamente aceptado que los planetas se forman en los discos de gas y
polvo que giran alrededor de las estrellas jóvenes. Sin embargo, muchas
preguntas siguen aun sin respuesta, incluida la cuestión de qué
componentes se precisan para crear un planeta. Con una muestra, por
ahora, de más de 750 planetas orbitando en torno a otras estrellas
confirmados, los astrónomos tienen una idea de la diversidad de sistemas
planetarios existentes. Pero estadísticamente, una estrella que
contiene más metales, todos los elementos químicos que no sean hidrógeno
y helio, es más probable que tengan planetas.
Esto
sugiere una pregunta clave: originalmente el Universo no contenía casi
otros elementos químicos a parte del hidrógeno y del helio. Casi todos
los elementos más pesados se han producido, con el tiempo, dentro de las
estrellas, siendo después eyectados al espacio cuando estas estrellas
terminaban sus vidas como supernovas.

¿Qué ocurre entonces con la formación
de sistemas planetarios en las edades tempranas del Universo, por
ejemplo, hace13 mil millones de años? Si las estrellas ricas en metales
tienen más probabilidades de formar planetas, ¿no pueden las estrellas
con un bajo contenido el metales formar planetas? Y si las respuesta es
sí, entonces, ¿cuándo, a lo largo de la historia del Universo debemos
esperar la formación de los primeros planetas?
Ahora
un grupo de astrónomos, incluyendo a investigadores del Max-Planck, han
descubierto un sistema planetario que podría ayudar a proporcionar
respuestas a estas preguntas. Como parte de una encuesta dirigida
especialmente a estrellas pobres en metales, identificaron dos planetas
gigantes alrededor de una estrella conocida por su número de catálogo
como HIP 11952, situada en la constelación de Cetus (la "ballena" o "el
monstruo marino") a una distancia de unos 375 años luz de la Tierra. Por
sí mismos, estos planetas, HIP 11952b y HIP 11952c, no son inusuales.
Lo que es inusual es el hecho de que orbitan en un entorno
extremadamente pobres en metales y, en particular, en torno a una
estrella muy vieja.
Como los
modelos clásicos de formación planetaria establecen que las estrellas
ricas en metales favorecen la formación de planetas, entonces la
existencia de exoplanetas en torno a una estrella baja en metales debe
ser extremadamente extraño. Verónica Roccatagliata (Observatorio de la
Universidad de Munich), investigadora principal de este estudio
explica: "En 2010 nos encontramos el primer ejemplo de un sistema pobre
en metales, HIP 13044. Entonces, pensamos que podría ser un caso único,
y ahora, parece que podría haber más planetas alrededor de estrellas
pobres en metales de lo que se esperaba ".
HIP
13044 se hizo famoso como el "exoplaneta de otra galaxia" ya que la
estrella procede muy probablemente de una corriente estelar, es decir,
del remanente de otra galaxia engullida por la Vía Láctea hace miles de
millones de años.
En comparación
con otros sistemas exoplanetarios, HIP 11952 no sólo es extremadamente
pobre en metales, sino que posee una edad estimada de 12,8 mil millones
de años, y también es uno de los sistemas planetarios más antiguos
conocidos hasta ahora. "Este es un hallazgo arqueológico en nuestro
propio patio trasero", añade Johny Setiawan, del Instituto Max Planck de
Astronomía, quien lideró el estudio de HIP 11952: "Estos planetas
probablemente se formaron cuando nuestra propia galaxia era todavía un
bebé."
"Nos gustaría descubrir y
estudiar más sistemas planetarios de este tipo. Esto nos permitiría
afinar nuestras teorías de formación planetaria. El descubrimiento de
los planetas de HIP 11952 demuestra que los planetas se han ido formando
a lo largo de la vida de nuestro Universo ", añade Anna Pasquali desde
el Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg (ZAH).
Este trabajo se publicará en un próximo número de la revista Astronomy & Astrophysics.




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