Mundos en colisión

Dos planetas orbitando una madura estrella similar a nuestro Sol, pero a 300 años luz de la Tierra, sufrieron recientemente una violenta colisión, de acuerdo a una nueva investigación.

"Es como si Venus y la Tierra chocaran entre sí", dice Benjamin Zuckerman, profesor de física y astronomía de la UCLA y co-autor del reporte que aparecerá en la edición de diciembre de Astrophysical Journal. "Los astrónomos no han visto como esto antes. Aparentemente, las catastróficas colisiones pueden tener lugar en sistemas planetarias completamente maduros".

Impresión artística de Lynette Cook

"Si alguna vida estuvo presente en cualquiera de los planetas, la masiva colisión habría borrado todo en materia de minutos, un evento de extinción masiva", añade Gregory Henry, un astrónomo de la Universidad de Tennessee y también co-autor del reporte. Y agrega:"Un masivo disco de polvo alrededor de la estrella provee un silencioso testimonio de este triste destino".

Zuckerman y Henry, junto a Michael Muno, astrónomo de Caltech en el momento de la investigación, estaban estudiando una estrella conocida como BD+20 307, que está rodeada de polvo. Mucho polvo. Un millón de veces más de polvo que el que orbita a nuestro Sol. La estrella está localizada en la constelación de Aries. Los astrónomos reunieron datos de rayos-X al usar el Observatorio Chandra y datos obtenidos con los telescopios automatizados del sur de Arizona, para tratar de medir la edad de la estrella.

"Esperábamos encontrar que BD+20 307 fuera relativamente joven, unos pocos cientos de millones de edad como mucho, con el masivo disco de polvo señalando las etapas finales en al formación del sistema planetario de la estrella", señala Muno.

Esas expectativas mostraron ser prematuras, sin embargo, cuando la astrónoma Alycia Weinberger de la Institución Carnegie de Washington anunció en la edición del 20 de mayo de este año de Astrophysical Journal [1] que BD+20 307 es, en realidad, un sistema binario, dos estrellas orbitándose, muy cerca, alrededor de un centro de masas en común.

Ese descubrimiento obligó a una revisión radical de los datos y transformó a la estrella en un sistema único e intrigante, según indica Francis Fekel quien, junto a Michael Williamson de Tennessee colaboraron con datos espectroscópicos adicionales para ayudar en la comprensión del sistema.

Los nuevos datos confirmaron que se trata de dos estrellas, ambas muy similares en masa, temperatura y tamaño a nuestro propio Sol. Orbitan alrededor de su centro común de masa cada 3.42 días.

"Los patrones de las abundancias de los elementos en las estrellas muestran que son mucho más viejas que unos pocos cientos de millones de años, como se pensaba originalmente", dice Fekel. "Por el contrario, el sistema parece tener una edad de varios miles de millones de años, comparable a nuestro sistema solar".

Según explica Henry, "la colisión planetaria en BD+20 307 no fue observada directamente sino que se infirió de la extraordinaria cantidad de partículas de polvo que orbita al par binario a una distancia similar a la que están la Tierra y Venus de nuestro Sol". Y agrega que si el polvo indicara de hecho a la presencia de planetas terrestres, esto representaría el primer ejemplo conocido de planetas de cualquier masa en órbita alrededor de un sistema binario, con sus componentes muy cercanos.

Zuckerman y colegas reportaron en la revista Nature de julio de 2005 que BD+20 307, que en aquel momento se pensaba que era una sola estrella, estaba rodeada de más polvo que cualquier otra estrella similar al Sol conocida por los astrónomos. El polvo está orbitando al sistema en forma muy cercana, donde planetas como el nuestro tienen mayor probabilidad de estar y donde el polvo no suele sobrevivir mucho tiempo. Las pequeñas partículas de polvo son expulsadas por la radiación estelar, mientras las partículas mayores so reducidas en colisiones dentro del disco y luego expelidas. Así, la supuesta colisión que habría formado el disco de polvo cerca de este sistema debe haber tenido lugar hace poco tiempo, probablemente en los últimos cientos de miles de años y quizás más recientemente, según los investigadores.

De lo que se desprenden dos preguntas muy interesantes, dice Fekel: "¿Cómo las órbitas planetarias se vuelven inestables en un sistema tan viejo y maduro, y si puede una colisión así ocurrir en nuestro sistema solar?"

"La estabilidad de las órbitas planetarias en nuestro sistema solar ha sido considerada por cerca de dos décadas por el astrónomo Jacques Laskar en Francia y, más recientemente, por Konstantin Batygin y Greg Laughlin, en Estados Unidos", informa Henry. "Sus modelos computacionales predicen movimientos planetarios en el futuro distante y encontrar una pequeña probabilidad para colisiones de Mercurio con la Tierra o Venus en algún momento en los próximos miles de millones de años. La pequeña probabilidad podría estar relacionada con la rareza de sistemas planetarios muy polvorientos como BD+20 307".

"No hay duda, sin embargo, de que grandes colisiones han ocurrido en el pasado de nuestro sistema solar. Muchos astrónomos creen que nuestra Luna fue formada por la colisión de dos embriones planetarios: la joven Tierra y un cuerpo del tamaño de Marte, un choque que creó tremendos escombros, algunos de los cuales se condensaron para formar la Luna", señala Zuckerman. Y agrega que en contraste con el masivo choque en el sistema BD+20 307, la colisión de un asteroide con la Tierra, hace 65 millones de años, la explicación más favorable para la extinción de los dinosaurios, fue "apenas insignificante".

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Fuentes y links relacionados

• Eurekalert:Worlds in collision
• UCLA:Worlds in collision
• Automated Astronomy Group:Worlds in Collision
• Planetary systems around close binary stars: the case of the very
  dusty, Sun-like, spectroscopic binary BD+20 307
  B. Zuckerman, Francis C. Fekel, Michael H. Williamson, Gregory W. Henry, M. P. Muno
  De próxima aparición en The Astrophysical Journal
  (Resumen en pdf)
• [1]:On the Binary Nature of Dust-encircled BD +20 307
  A. J. Weinberger
  The Astrophysical Journal Letters, 679:L41–L44, 20 mayo 2008
  DOI: 10.1086/589180

Vía: Noticias del Cosmos