Un equipo internacional del que formas parte Koraljka Mužićdel Instituto de Astrofísica y Ciencias Espaciales (AI) y CIENCIAS, utilizó el telescopio James Webb (JWST) para descubrir seis nuevos objetos potenciales de masa planetaria en el cúmulo estelar de nubes moleculares NGC 1333, en la constelación de Perseo, a más de 960 años luz de distancia. Ninguno de ellos tiene una masa inferior a cinco veces la masa de Júpiter, lo que sugiere que los cuerpos más ligeros serán raros, si no inexistentes, en este grupo.
La Agencia Espacial Europea publicar imagen hoy La vista más clara de NGC 1333 producida a partir de estas observaciones del JWST tomadas en agosto de 2023. Los resultados científicos se presentan en un artículo ahora disponible en plataforma arXiv y que será publicado en los próximos días en la revista La revista astronómica..
¿Cuántos de estos objetos de masa planetaria existen libremente en el espacio interestelar? ¿Y cómo se forman? “Ambas preguntas están relacionadas, porque el número de estos objetos dirá algo sobre sus procesos de formación”, explica Koraljka Mužić, segunda autora del artículo. Y añade: «Descubrimos que los objetos de masa planetaria representan el diez por ciento de la población total de objetos en el cúmulo estelar NGC 1333».
Créditos: NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA
Se cree que los cuerpos de masa planetaria (menos de 13 veces la masa de Júpiter) podrían tener dos orígenes. Una es que se forman como estrellas (a través del colapso gravitacional de la materia en nubes densas y frías), pero son incapaces de reunir suficiente material para alcanzar las temperaturas necesarias para iniciar la fusión nuclear en su interior. El otro origen será común a los planetas: en órbita alrededor de una estrella, pero de donde luego habrán sido catapultados por interacción con un planeta más grande, o con otra estrella cercana. Cualquiera de los procesos puede generar dos familias de objetos con características diferentes.
La proporción entre un cuerpo planetario y diez más masivo que 13 «Júpiter» concuerda con estudios de otros cúmulos, afirman los autores. Sin embargo, los objetos descubiertos por el equipo fueron generados en su mayoría por el proceso de producción de estrellas y serán los de menor masa así formados.
“El resultado más importante es que no hemos encontrado objetos con masas inferiores a cinco masas de Júpiter, aunque técnicamente es posible encontrarlos”, añade Koraljka Mužić. «Si los planetas más pequeños son los más comunes, según los estudios de planetas extrasolares, y también los más fáciles de expulsar de su órbita, entonces esperaríamos ver más de estos objetos errantes de baja masa». El investigador destaca, sin embargo, que todavía no existen simulaciones ni trabajos teóricos que proporcionen cantidades comparables.
El equipo de investigadores plantea la hipótesis de que los procesos gravitacionales que expulsan a los planetas de sus órbitas pueden no ser tan efectivos en este cúmulo NGC 1333. “Esperamos que la eyección de planetas dependa del entorno, por ejemplo si hay un. una mayor densidad de estrellas favorece las eyecciones”, explica Koraljka Mužić. «Por eso queremos observar otros cúmulos más densos, que tienen una mayor densidad de estrellas, para ver si hay alguna diferencia».
Este equipo ha estado estudiando el cúmulo estelar NGC 1333 desde 2009 con otros instrumentos infrarrojos, como el Telescopio Subaruen Hawaii, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). Pero sólo ahora, gracias a la sensibilidad infrarroja del telescopio James Webb, es posible encontrar cuerpos de menos de cinco veces la masa de Júpiter, si es que realmente existen.
Sérgio Pereira, del Grupo de Comunicación Científica de la IA, con DCI CIÊNCIAS
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