Cuando los mundos chocan.
Colisiones exoplanetarias.
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| Concepto del artista que ilustra una colisión catastrófica entre dos exoplanetas rocosos en el sistema planetario BD +20 307, convirtiendo ambos en escombros polvorientos. Hace diez años, los científicos especularon que el polvo cálido en este sistema era el resultado de una colisión de planeta a planeta. Ahora, SOFIA encontró aún más polvo cálido, lo que respalda aún más el choque de dos exoplanetas rocosos. Esto ayuda a construir una imagen más completa de la historia de nuestro propio sistema solar. Tal colisión podría ser similar al tipo de evento catastrófico que finalmente creó nuestra Luna. Créditos: NASA / SOFIA / Lynette Cook. |
Una visión dramática de las secuelas de una colisión entre dos exoplanetas está dando a los científicos una visión de lo que puede suceder cuando los planetas chocan entre sí. Un evento similar en nuestro propio sistema solar puede haber formado nuestra Luna.
Conocido como BD +20 307, este sistema de doble estrella está a más de 300 años luz de la Tierra con estrellas que tienen al menos mil millones de años. Sin embargo, este sistema maduro ha mostrado signos de escombros polvorientos que no están fríos, como se esperaría alrededor de las estrellas de esta edad. Más bien, los escombros son cálidos, lo que refuerza que fue hecho relativamente recientemente por el impacto de dos cuerpos del tamaño de un planeta.
Hace una década, las observaciones de este sistema por parte de observatorios terrestres y el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA dieron los primeros indicios de esta colisión cuando se encontraron por primera vez los restos calientes. Ahora, el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja, SOFIA, reveló que el brillo infrarrojo de los escombros ha aumentado en más del 10%, una señal de que ahora hay aún más polvo cálido.
Publicado en el Astrophysical Journal, los resultados respaldan aún más que una colisión extrema entre exoplanetas rocosos puede haber ocurrido relativamente recientemente. Colisiones como estas pueden cambiar los sistemas planetarios. Se cree que una colisión entre un cuerpo del tamaño de Marte y la Tierra hace 4.500 millones de años creó escombros que finalmente formaron la Luna.
"El polvo cálido alrededor de BD +20 307 nos da una idea de cómo podrían ser los impactos catastróficos entre los exoplanetas rocosos", dijo Maggie Thompson, una estudiante graduada de la Universidad de California, Santa Cruz, y la autora principal del artículo. "Queremos saber cómo evoluciona este sistema posteriormente después del impacto extremo".
Los planetas se forman cuando las partículas de polvo alrededor de una estrella joven se unen y crecen con el tiempo. Los restos sobrantes permanecen después de que se forma un sistema planetario, a menudo en regiones distantes y frías como el Cinturón de Kuiper, ubicado más allá de Neptuno en nuestro propio sistema solar. Los astrónomos esperan encontrar polvo cálido alrededor de los sistemas solares jóvenes. A medida que evolucionan, las partículas de polvo continúan colisionando y eventualmente se vuelven lo suficientemente pequeñas como para ser expulsadas de un sistema o empujadas hacia la estrella. El polvo cálido alrededor de las estrellas más viejas, como nuestro Sol y los dos en BD +20 307, debería haber desaparecido hace mucho tiempo. Estudiar los restos polvorientos alrededor de las estrellas no solo ayuda a los astrónomos a aprender cómo evolucionan los sistemas de exoplanetas, sino que también genera una imagen más completa de la historia de nuestro propio sistema solar.
"Esta es una rara oportunidad para estudiar colisiones catastróficas que ocurren tarde en la historia de un sistema planetario", dijo Alycia Weinberger, científica del personal del Departamento de Magnetismo Terrestre de la Institución Carnegie en Washington, e investigadora principal del proyecto. "Las observaciones de SOFIA muestran cambios en el disco polvoriento en una escala de tiempo de solo unos pocos años".
Las observaciones infrarrojas, como las de la cámara infrarroja de SOFIA llamada FORCAST, la cámara infrarroja de objeto débil para el telescopio SOFIA, son fundamentales para descubrir pistas ocultas en el polvo cósmico. Cuando se observa con luz infrarroja, este sistema es mucho más brillante de lo esperado solo de las estrellas. La energía extra proviene del resplandor de los escombros polvorientos, que no se pueden ver en otras longitudes de onda.
Si bien hay varios mecanismos que podrían hacer que el polvo brille más intensamente, podría estar absorbiendo más calor de las estrellas o acercándose a las estrellas, es poco probable que ocurra en solo 10 años, lo que es muy rápido para los cambios cósmicos. Sin embargo, una colisión planetaria inyectaría fácilmente una gran cantidad de polvo muy rápidamente. Esto proporciona más evidencia de que dos exoplanetas chocaron entre sí. El equipo está analizando los datos de las observaciones de seguimiento para ver si hay más cambios en el sistema.
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| SOFIA, el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja, es un avión Boeing 747SP modificado para transportar un telescopio de 106 pulgadas de diámetro. Es un proyecto conjunto de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán, DLR. El Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California administra el programa SOFIA, las operaciones científicas y misioneras en cooperación con la Asociación de Investigación Espacial de las Universidades con sede en Columbia, Maryland, y el Instituto Alemán SOFIA (DSI) en la Universidad de Stuttgart. El avión se mantiene y opera desde el Edificio 703 del Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA, en Palmdale, California. El instrumento HAWC + fue desarrollado y entregado a la NASA por un equipo de varias instituciones dirigido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California. |
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Última actualización: 22 de octubre de 2019, enlace publicación.
Editor: Kassandra Bell
