En 2004 se detectó un objeto parecido a un planeta que orbitaba en torno a Fomalhaut, una de las estrellas más brillantes del cielo nocturno. Pero en observaciones subsiguientes empezó a parecerse más a una nube de polvo, y eso causaba menos entusiasmo. Los astrónomos ahora lograron una inesperada segunda observación en torno a la misma estrella: la aparente colisión de dos planetesimales gigantescos, en lo que se define como hallazgo increíble e importante.
Paul Kalas, que descubrió el ex exoplaneta, ha estado siguiendo a Fomalhaut desde que se descubrió el objeto en 2004. Kalas es astrofísico de la Universidad de California, Berkeley, y sabía mejor que nadie que el punto que acababa de descubrir y que brillaba en el borde del anillo de polvo de la estrella no estaba allí antes. El análisis posterior sugería de manera casi segura que Kalas y sus colegas habían captado a dos planetesimales similares a los asteroides, chocando el uno con el otro. A su vez, se producía una nube de polvo y eso es algo que los astrónomos nunca habían podido ver en formación y en tiempo real. Los hallazgos se publicaron hoy en Science.
“Para haberlo visto tengo que haber sido el astrónomo más afortunado del mundo porque estas colisiones solo ocurren una vez cada 100.000 años”, le dijo Kalas a Gizmodo en una videollamada.
Fomalhaut y el astrónomo más afortunado
Kalas y Fomalhaut ya se conocen hace tiempo. El astrónomo estudió la estrella siendo estudiante en 1993, e identificó al candidato a exoplaneta Fomalhaut b a partir de sus continuas observaciones. Además, descubrió un gran cinturón de polvo y fragmentos a unas 133 unidades astronómicas (UA) de la estrella anfitriona (1 UA es la distancia promedio entre la Tierra y el sol, por lo que esta banda se encuentra muy lejos de su estrella anfitriona).
En 2002 el coautor del estudio Mark Wyatt ingenió modelos matemáticos que sugerían que los objetos más grandes de ese cinturón de polvo ocasionalmente debían colisionar y brillar, pero que sería muy infrecuente. Cuando lo hagan “crearán puntitos de luz que podremos observar”, le dijo a Gizmodo por teléfono Wyatt, astrofísico de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido.
Dos años después Kalas detectó a Fomalhaut b. En ese momento el objeto se movía como un exoplaneta, por lo que tanto Kalas como otros astrónomos llegaron a la conclusión de que era un planeta. Sin embargo, había algo de controversia sobre si lo era, e incluso sobre su existencia.
“Algunos lo llamaban planeta zombi”, recuerda Kalas. Luego, en 2013 los astrónomos notaron que la trayectoria de Fomalhaut b se había curvado a partir de una estrella, que era más como partículas pequeñas que componían una nube de polvo y no un planeta sólido.
Finalmente el “planeta” desapareció de la vista y la comunidad llegó a la conclusión de que el objeto tenía que haber sido una nube de polvo en expansión. El archivo oficial de exoplanetas de la NASA eliminó a Fomalhaut b de la lista en 2020.
Fomalhaut b, 2.0 tal vez
Con todo, ese no fue el final de la historia. Tres años después de la desaparición de Fomalhaut b – el nombre cambió a fuente circunestelar 1 – Kalas encontró “otra Fomalhaut b. Y la razón por la que decimos que resolvió el misterio [de Fomalhaut b] es porque un planeta no puede aparecer de la nada. Pero una nube de polvo sí puede hacerlo”.
Eso significa que el intenso remolino de materia que rodea a Fomalhaut forma objetos similares a los asteroides, de tamaño suficiente como para colisionar y crear una nube gigante de polvo. Esta nube refleja la luz – como lo haría un planeta – por lo que “durante un tiempo se disfraza de planeta”, explicó Kalas. Eventualmente la nube se hace menos densa y la radiación de la estrella anfitriona la saca de la órbita, con lo que se esfuma y desaparece esa señal.
También la fuente de 2023 cs2 surgió hace poco de otra colisión de asteroides en un evento de magnitud, aunque poco frecuente. El impacto formó una radiante nube de polvo que solo se puede observar con telescopios, tal como lo había predicho Wyatt en 2002. Pero como lo admitió él mismo, la nueva observación fue una sorpresa.
“Bien, sabíamos que el modelo era correcto, pero eso no significa que lo puedas detectar”, admitió Wyatt.
Laboratorio cósmico
La familiaridad de las colisiones de asteroides no se condice con el hecho de que la humanidad no haya podido verlo directamente cuando sucede. Kalas explica que “Ves animaciones de colisiones – como la del asteroide que chocó contra la Tierra y exterminó a los dinosaurios. Las colisiones de asteroides son algo que se infiere o se imagina. Estas son las primeras observaciones en astronomía en que vemos cómo sucede y en tiempo real”.
ES algo con grandes implicancias para la astronomía, según los investigadores. Por ejemplo, como es difícil rastrear y observar colisiones de asteroides, la NASA debió enviar dos naves espaciales muy costosas y hacer que chocaran la una con la otra para entender qué sucede cuando chocan las cosas en el espacio, según explicó Wyatt.
Fomalhaut es un laboratorio natural que permite que los investigadores estudien las colisiones celestiales sin misiones que cuestan miles de millones. Además las colisiones les brindan pistas a los astrónomos sobre la composición de estos objetos. Los más grandes se conocen como planetesimales, o progenitores de planetas.
Kalas, Watt y sus colegas ya han obtenido más tiempo para usar el Hubble y el telescopio espacial James Webb, y piensan dedicarse a estudiar la fuente circunestelar 2.
Kalas formula preguntas: “¿Se hace más brillante, o menos brillante?¿Tiene colores como los de los asteroides o los de los cometas? ¿Crece? ¿Podemos detectar si cambia de forma? Hemos aprendido nuestra lección de efectuar tantas observaciones como nos sea posible”.
Este artículo ha sido traducido de Gizmodo US por Romina Fabbretti. Aquí podrás encontrar la versión original.
