Sobre la diversidad de los Sistema Planetarios

Imagen correspondiente al descubrimiento del sistema 2M1207, formado por una  enana marrón y un objeto de masa planetaria (crédito ESO/Chauvin et al.).

Nueva imagen en la banda J del mismo sistema, tomada recientemente por Subu Mohanty y colaboradores.

Gael Chauvin, durante la realización de su tesis doctoral,  fue el responsable de la toma de la imagen adjunta. Corresponde no a una estrella tipo solar, sino a una enana marrón de unas 20 masas de Júpiter, de unos 10 millones de años y de tipo espectral M8 (lo que implica una temperatura efectiva de 2500 K), denominada 2M1207. Junto a ella, se encuentra un objeto más débil y rojo. Un espectro tomado en el infrarrojo con los telescopios de 8 metros VLT, situados en el Observatorio de Paranal, en  Chile,  permitió derivar un tipo espectral de L intermedio, lo que indica una temperatura efectiva de unos 1700 K. Posteriormente, nuevas imágenes tomadas con la cámara infrarroja de óptica adaptativa NACO, usada para su descubrimiento inicial, permitió medir el movimiento propio y determinar que ambos  objetos se mueven a la vez y están, con toda probabilidad, asociados.

Una de las curiosidades de este sistema reside en el  hecho de que la enana marrón, descubierta por John Gizis en el 2001, presenta un fenómeno denominado acrecimiento. Este consiste en la captura de materia por parte del objeto central (estrella o enana marrón), materia que proviene de un disco que rodea a aquél.  En el 2003, Subu Mohanty,  Ray Jayawardhana y yo mismo tomamos espectros ópticos de alta resolución. En ellos se observa una intensa y ancha línea de H(alfa) en emisión, característica espectral que denota este tipo de fenomenología.

Ahora (ver nota de prensa de la ESO),  Mohanty y Jayawardhana, en colaboración con Nuria Huélamo (astronoma española de la ESO que esperamos que regrese pronto a nuestro país), han obtenido una extraordinaria imagen, junto con espectroscopia de la componente más débil,  con NACO, datos que les han permitido concluir que también existe un disco  en torno a la compañera secundaria, el objeto de masa planetaria. Así, nos  encontramos con dos objetos de 20 y 5 masas de Júpiter, aproximadamente, y con dos discos formados por polvo y gas que rodean a cada uno de ellos, discos que a su vez podrían dar lugar a la formación de objetos menos masivos.  Tendríamos pues un doble sistema planetario en miniatura en pleno nacimiento.

Representación esquemática del sistema múltiple 2M1207, con sus respectivos discos.

Este resultado no es tan sorprendente si consideramos que un equipo hispano-alemán (María Rosa Zapatero Osorio, Rafael Rebolo, Reinhard Mundt, Eduardo Martín, Victor Béjar, Coryn Bailer-Jones  y yo mismo) encontró en el 2000 cierto número de enanas marrones (entre 73 y 13 masas de Júpiter) y objetos aislados de masa planetaria (entre 13 y 3 masas de Júpiter) asociados al cúmulo de Sigma Orionis, y con una edad de unos 5 millones de años. Ellos y otros investigadores han encontrado evidencias  de que en varios casos existen  discos circunestelares. Datos más claros  han sido aportados por Kevin Luhman y sus colaboradores, mediante la adquisición de fotometría y espectroscopía con el  satélite Spitzer. Ellos han descubierto otros dos objetos, denominados OTS 44  y  Cha110913-773444, no relacionados físicamente entre si, de muy baja masas (15 y 8 masas de Júpiter, respectivamente) y que tienen discos circunestelares que podrían dar lugar a la formación de planetas.

Comparación del Sistema Solar y de una posible representación del sistema de OTS44, después de la posible formación de planetas a partir de su disco. Las órbitas no están a la misma escala que el tamaño de los objetos representados (credito NASA y Caltech)

Distribución energética  de OTS 44. La comparación con modelos sin discos claramente indica la presencia de uno en torno a esta enana marrón de muy baja masa (crédito NASA).

Ante esta diversidad de sistemas planetarios, es posible preguntarse si podemos denominar planetas a este tipo de objetos (ver la discusión  ¿Qué es un planeta?). Gibor Basri ha acuñado el termino planemos para referirse a este tipo de objetos. Personalmente prefiero xebarcos, de origen griego también, y que hace referencia a la naturaleza errante de los mismos. Lo que es innegable es que la Naturaleza parece disfrutar sorprendiéndonos.