El telescopio espacial Hubble de la NASA ha logrado medir con precisión la masa del planeta más antiguo conocido en nuestra galaxia de la Vía Láctea: Matusalén
Matusalén, también conocido como Methuselah, por su nombre en inglés, o por su nombre científico PSR B1620-26b, ha tenido una historia notable debido a que se encuentra en un vecindario inusual y hostil.
¿En qué vecindario se encuentra y cómo pudieron los científicos medir la antigüedad de este planeta? Vamos a descubrirlo.
ÍNDICE
El extraño planeta PSR B1620-26b
El exoplaneta PSR B1620-26b, ubicado en el cúmulo globular Messier IV en la constelación de Escorpio, destaca por su extraordinaria antigüedad y formación única.
Situado a unos 12.400 años luz de la Tierra, orbita alrededor del pulsar PSR B1620-26.
Este planeta ostenta el récord de ser el más antiguo conocido hasta la fecha, con una asombrosa edad estimada de 12.700 millones de años, aproximadamente 1.000 millones de años después del Big Bang, lo que lo hace más del doble de antiguo que la Tierra.
El planeta emergió de una estrella similar al Sol que existió mucho antes de que nuestro Sol y la Tierra siquiera existieran. Se formó a partir de una estrella joven del tamaño de Júpiter que presentaba similitudes con nuestro Sol actual.
13.000 millones de años después, el telescopio espacial Hubble de la NASA ha medido con precisión la masa de este planeta, confirmando que tiene 2,5 veces la masa de Júpiter.
Este hallazgo confirma su naturaleza planetaria y sugiere que los primeros planetas pudieron haberse formado en el universo mucho antes de lo que se creía, posiblemente dentro de los primeros mil millones de años tras el Big Bang.
Este descubrimiento implica que nuestra galaxia podría albergar una cantidad significativa de planetas antiguos.
La historia del planeta PSR B1620-26b
La historia del descubrimiento de Matusalén comenzó en 1988 cuando los astrónomos liderados por Donald Backer descubrieron el pulsar PSR B1620-26 en M4.
Se trata de una estrella de neutrones que gira alrededor de 100 veces por segundo y emite pulsos regulares de radio, como un faro.
Poco después del descubrimiento del pulsar, los astrónomos detectaron la presencia de una estrella compañera, una estrella remanente densa y compacta, a menudo llamada estrella enana blanca.
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Phattie: en busca del Planeta NueveEste término se refiere a un tipo de estrella que es el núcleo sobrante de una estrella como nuestro Sol, que ha agotado su combustible nuclear.
Son objetos pequeños pero extremadamente densos. La influencia gravitacional de esta estrella enana blanca era evidente en las señales del pulsar.
Con el tiempo, se observaron anomalías en las señales del pulsar que sugerían la existencia de un tercer objeto en el sistema.
Inicialmente, hubo debate sobre si este objeto era un planeta, una enana marrón (un objeto más masivo que un planeta pero no lo suficientemente grande como para iniciar la fusión nuclear como las estrellas) o algún otro tipo de estrella.
Este debate sobre su verdadera identidad continuó hasta la década de 1990.
Midiendo la masa de Matusalén
La situación se esclareció cuando, mediante técnicas avanzadas y el uso de datos del Telescopio Espacial Hubble de mediados de los 90, los astrónomos pudieron medir con precisión la masa del objeto misterioso.
Estas observaciones del Hubble se habían realizado originalmente para estudiar las estrellas enanas blancas en M4.
Al analizar estos datos, los astrónomos pudieron seguir el movimiento de la estrella enana blanca en su órbita alrededor del pulsar y estimar su masa y la del planeta, gracias a modelos desarrollados por Brad Hansen de la Universidad de California en Los Ángeles.
El sistema experimentó un cambio dinámico significativo. El planeta, que resultó ser más masivo que la enana blanca, perturbó gravitacionalmente el sistema binario original.
Como resultado, la enana blanca fue expulsada de su posición inicial, mientras que el planeta fue colocado en una órbita circumbinaria, una amplia órbita alrededor de ambos, la estrella de neutrones y su estrella original.
Este reajuste del sistema llevó a lo que se conoce como un impulso gravitacional, que desplazó al sistema binario recién formado por la estrella de neutrones y el planeta fuera del núcleo del cúmulo globular, hacia una región menos densa del cúmulo.
A medida que la estrella original del planeta Matusalén se transformaba en una gigante roja, ubicada en una nueva región del cúmulo globular, el planeta mantuvo una amplia órbita.
Esta órbita, a una distancia de unos 3200 millones de kilómetros (similar a la distancia de Urano al Sol), le permitió al planeta presenciar de cerca la evolución y eventual declive de su estrella madre.
Este cambio en la posición redujo significativamente la probabilidad de futuras interacciones estelares de gran magnitud en este intrigante sistema.
Durante un periodo de mil millones de años, la estrella, similar a nuestro Sol, se expandió en una gigante roja, un estado avanzado en la evolución estelar caracterizado por un aumento significativo en tamaño y brillo.
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La velocidad en los viajes espacialesDurante este proceso, la estrella expulsó material hacia su compañera, la estrella de neutrones.
Esta transferencia de masa al compañero estelar, la estrella de neutrones, tuvo un efecto dramático: provocó que la estrella de neutrones aumentara su velocidad de rotación, convirtiéndola finalmente en un pulsar, un tipo de estrella de neutrones que emite radiación periódica.
De hecho, esta estrella de neutrones ahora gira a una velocidad impresionante de casi 100 revoluciones por segundo, una velocidad que supera ampliamente la rapidez de batido de alas de un colibrí.
Con el tiempo, después de perder gran parte de su masa, la gigante roja se transformó en una estrella enana blanca, un objeto celeste denso y luminoso con un núcleo compuesto principalmente de helio.
Mientras tanto, Matusalén continuó su vasta órbita alrededor de este par de objetos celestes.
Esta disposición, con el planeta en una amplia órbita alrededor de un pulsar y una enana blanca, era la situación que se presentaba hace menos de mil millones de años, cuando los astrónomos descubrieron por primera vez a Matusalén.
Determinar la existencia de Matusalén
¿Cómo lograron los científicos descubrir la existencia de Matusalén, este antiguo planeta, a través de los datos del Telescopio Espacial Hubble?
La respuesta reside en un meticuloso análisis de datos y una ingeniosa deducción.
Primero, los investigadores examinaron el color y la temperatura de la estrella enana blanca en el sistema.
Estas características les permitieron estimar su edad y masa.
Luego, compararon estos datos con las variaciones observadas en las señales del pulsar. Además, notaron que las señales de radio del pulsar mostraban irregularidades que no podían ser explicadas solo por la presencia de la enana blanca.
Con esta información, calcularon cómo la enana blanca se movía en su órbita.
Este cálculo les permitió inferir la masa del tercer objeto en el sistema, que resultó ser demasiado ligero para ser otra estrella o una enana marrón.
La manera en que el planeta orbitaba y su ubicación en el cúmulo daban pistas adicionales sobre su historia.
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4 planetas mejores para la vida que la TierraPara que todo tuviera sentido, los científicos concluyeron que la enana blanca debió haber perdido sus capas externas de gas después de que ella y el planeta se acercaran al pulsar.
Además, la órbita casi circular y amplia del planeta sugería que la transferencia de masa de la estrella predecesora a la enana blanca (que eventualmente se convirtió en el pulsar) ocurrió después de que el planeta ya estuviera orbitando alrededor de ambos.
En los cúmulos globulares como el de Matusalén, las estrellas están mucho más cerca unas de otras que en otras partes de la Vía Láctea, lo que facilita la captura de estrellas por parte de otras.
Los científicos creen que el pulsar capturó a la enana blanca de esta manera hace unos 500,000 años, y durante este proceso, la estrella capturada se expandió, convirtiéndose en una gigante roja.
Es fascinante pensar en lo que la ciencia puede revelar: planetas casi tan antiguos como el universo mismo.
Y lo más misterioso es que ni siquiera sabemos si existen más planetas que tienen una antigüedad similar a la de Methuselah.
Pero la probabilidad, según los científicos, es alta de que Methuselah no sea el último planeta antiguo descubierto por los astrónomos.
¿Y quién sabe? Tal vez algún día los científicos descubran que hay otros planetas que son aún más antiguos que Methuselah. En comparación con la edad de este planeta, la Tierra es solo un suspiro, un bebé aún no nacido.
