Canibalismo galáctico puso al alcance de los astrónomos un exoplaneta de origen extragaláctico
Un exoplaneta orbitando una estrella que entró en nuestra Vía Láctea desde otra galaxia, fue detectado por un equipo europeo de astrónomos que emplearon el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile.

El planeta, parecido a Júpiter, es especialmente inusual, ya que está orbitando una estrella que se acerca al fin de su vida y podría estar a punto de ser envuelto por ella, ofreciendo pistas relevantes sobre el destino de nuestro propio sistema planetario en un futuro distante.
En los últimos 15 años, los astrónomos han detectado casi 500 planetas orbitando estrellas en nuestro vecindario cósmico, pero ninguno fuera de nuestra Vía Láctea ha sido confirmado [1]. Sin embargo, un planeta con una masa mínima de 1,25  veces la de Júpiter [2] acaba de ser descubierto orbitando una estrella de origen extragaláctico, pese a que la estrella se encuentra ahora dentro de nuestra propia galaxia. Es parte de la llamada corriente Helmi, un grupo de estrellas que originalmente pertenecieron a una galaxia enana que fue devorada por nuestra galaxia, la Vía Láctea, en un acto de canibalismo galáctico que ocurrió hace unos nueve mil millones de años atrás. Los resultados de este estudio se publican hoy en Science Express.

“Este descubrimiento es muy apasionante,” dice Rainer Klement de Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), quien fue responsable de la selección de las estrellas para este estudio. “Por primera vez, los astrónomos han detectado un sistema planetario en una corriente estelar de origen extragaláctico. Debido a las grandes distancias involucradas, no hay detecciones confirmadas de planetas en otras galaxias. Pero esta fusión cósmica ha puesto un planeta extragaláctico a nuestro alcance”.

La estrella es conocida como HIP 13044, y está ubicada a unos 2000 años-luz de la Tierra, en la constelación meridional de Fornax (el Horno). Los astrónomos detectaron el planeta, llamado HIP

13044 b, a través de los pequeños tambaleos de la estrella causados por el tirón gravitacional de un compañero orbitando alrededor. Para estas observaciones de gran precisión el equipo empleó el espectrógrafo de alta resolución FEROS [3] del telescopio MPG/ESO de 2,2 metros [4] en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile.

Continuando su camino a la fama, HIP 13044b es también uno de los pocos exoplanetas conocidos que ha sobrevivido el período en que su estrella madre se expande masivamente después de agotar las reservas de combustible de hidrógeno en su centro, conocida como la fase de roja gigante en la evolución estelar. Ahora la estrella se ha vuelto a contraer y está quemando helio en su centro. Hasta ahora, estas llamadas estrellas de la rama horizontal han permanecido en gran medida como territorio no cartografiado por los buscadores de planetas.

“Este descubrimiento es parte de un estudio en que sistemáticamente estamos buscando exoplanetas que orbitan estrellas que se acercan al fin de sus vidas,” dice Johny Setiawan, también de MPIA, quien dirigió la investigación. “Este descubrimiento es particularmente fascinante cuando consideramos el futuro distante de nuestro propio sistema planetario, ya que se piensa que el Sol también llegará a ser una gigante roja en unos cinco mil millones de años”.

HIP 13044 b está cerca de su estrella madre. En el punto más cercano de su órbita elíptica está a menos de un diámetro estelar de la superficie de la estrella (ó 0,055 veces la distancia Sol-Tierra). Completa su órbita en sólo 16,2 días. Setiawan y sus colegas plantean como hipótesis que la órbita del planeta pudo inicialmente haber sido mucho más amplia, pero que se movió hacia adentro durante la fase del gigante roja.

Cualquier planeta más cercano puede no haber sido tan afortunado. “La estrella rota relativamente rápido para una estrella de la rama horizontal”, dice Setiawan.  “Una explicación es que HIP 13044 se tragó a sus planetas interiores durante la fase de gigante roja, lo que haría que la estrella gire más rápidamente”.

Si bien hasta ahora HIP 13044 b ha escapado al destino de estos planetas interiores, la estrella se expandirá nuevamente en la próxima fase de su evolución. Por lo tanto, HIP 13044 b puede estar a punto de ser rodeada por la estrella, lo que significaría que está condenada después de todo. Esto también puede ser una predicción del futuro que le espera a nuestros planetas más externos –como Júpiter– cuando el Sol  se acerque al fin de su vida.

La estrella también plantea preguntas interesantes sobre cómo se forman los planetas gigantes, ya que parece contener muy pocos elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, mucho menos que cualquier otra estrella que albergue planetas. “Para el modelo ampliamente aceptado de formación de planetas es un rompecabezas explicar cómo esta estrella, que casi no contiene elemento pesado alguno, pudo haber formado un planeta. Los planetas en torno a estrellas como ésta probablemente deben formarse de un modo diferente”, añade Setiawan.

Notas
[1] Han existido algunos anuncios tentativos sobre detección de exoplanetas extragalácticos utilizando eventos de “microlente gravitacional”, donde el planeta pasa frente a una estrella aún más distante provocando un “destello” sutil, pero detectable. Sin embargo, este método se basa en un evento singular –el alineamiento casual de una fuente de luz lejana, un sistema planetario y observadores en Tierra– y hasta ahora no se ha podido confirmar ninguna de estas detecciones de planetas extragalácticos.

[2] Usando el método de velocidad radial, los astrónomos sólo pueden estimar una masa mínima para un planeta, ya que la estimación de masa también depende de la inclinación del plano orbital relativo a la línea de visión, que es desconocida. Desde un punto de vista estadístico, a menudo esta masa mínima es cercana a la masa real del planeta.

[3] FEROS significa Fibre-fed Extended Range Optical Spectrograph (Espectrógrafo Óptico de Rango Extendido alimentado por Fibra).
[4] El telescopio de 2,2 metros ha estado en operación en La Silla desde principios de 1984 y está en préstamo indefinido a ESO por el Max-Planck Institute (Max Planck Gesellschaft o MPG en alemán). El tiempo del telescopio es compartido entre los programas de observación de MPG y ESO, mientras que la operación y mantención del telescopio son de responsabilidad de ESO.

Información adicional
Esta investigación fue presentada en un artículo científico, “Un Planeta Gigante Alrededor de una Estrella pobre en Metales de Origen Extragaláctico”, de J. Setiawan y otros, que será pubicado en Science Express el 18 de Noviembre de 2010.
El equipo está compuesto por J. Setiawan, R. J. Klement, T. Henning, H.-W. Rix, y B. Rochau (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Alemania), J. Rodmann (European Space Agency, Noordwijk, Holanda), y T. Schulze-Hartung (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Alemania).
ESO, el Observatorio Europeo Austral, es la principal organización astronómica intergubernamental en Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Es apoyado por 14 países: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa enfocado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también cumple un rol principal en promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera tres sitios únicos de observación de clase mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en desarrollo. ESO está actualmente planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 42 metros de diámetro, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo en el cielo