El Observatorio Cuyano

Cuando los mundos chocan: la «desaparición» del exoplaneta Fomalhaut b

Por Daniel Marín

Fomalhaut, o Alfa Piscis Austrini, es una de las estrellas más brillantes del cielo y también una de las más cercanas, situada a tan solo 25 años luz. Hace más de una década el telescopio espacial Hubble (HST) descubrió lo que parecía ser un planeta extrasolar a su alrededor que, lógicamente, se bautizó como Fomalhaut b. El descubrimiento —que tuvo lugar en 2004, aunque no se confirmó hasta cuatro años más tarde— causó sensación por aquel entonces al tratarse de uno de los primeros planetas extrasolares que se podían ver directamente. En realidad, el descubrimiento tenía algo de «truco» porque era un exoplaneta muy joven en proceso formación, es decir, el Hubble pudo verlo directamente en el visible gracias a la luz propia que emitía al estar extremadamente caliente. Por otro lado, Fomalhaut b se encuentra muy lejos de su estrella, a unos 17300 millones de kilómetros (unas 115 Unidades Astronómicas; Neptuno está a 30 UA del Sol), aunque esta característica siempre se ha considerado un sesgo del método de búsqueda (los planetas más lejanos son más fáciles de ver directamente).

¿Es Fomalhaut b el resultado de la colisión de dos grandes asteroides? (ESA/NASA, M. Kornmesser).

La estrella Fomalhaut fue uno de los objetivos prioritarios en las primeras campañas de búsqueda de exoplanetas en los años 90 debido a su juventud —unos 440 millones de años, aunque cuando el Hubble comenzó las observaciones se creía que tenía 200 millones de años—, un hecho que la convertía en un candidato ideal para detectar planetas en formación a su alrededor. Pero el descubrimiento de Fomalhaut b no estuvo exento de polémica. El telescopio espacial Spitzer no fue capaz de dar con este mundo, algo extraño al ser un planeta joven y caliente de gran tamaño. No obstante, en 2012 el planeta fue «redescubierto» en el infrarrojo por el telescopio japonés Subaru de Hawái y el Hubble pudo observar cómo se movía en su órbita a lo largo de los años, descartando la posibilidad de que fuese un objeto de fondo sin relación con el sistema. Sea como sea, lo cierto es que Fomalhaut b ya se había ganado cierta fama de «bicho raro» entre los investigadores.

Movimiento en la órbita de Fomalhaut b visto por el Hubble y el anillo de cuerpos menores que rodea esta joven estrella de tipo A (NASA/ESA/STScI).

Y es que la discrepancia entre el brillo en el visible y el infrarrojo era demasiado elevada. Mientras que en el infrarrojo parecía ser un objeto relativamente pequeño o inexistente, en el visible parecía ser un planeta mucho más grande. Una posible explicación era que Fomalhaut b estaba rodeado de una nube de polvo o incluso anillos. Además, análisis detallados de las imágenes indicaban que Fomalhaut b se estaba alejando de su estrella y que su órbita parecía ser muy excéntrica. Para rematar el misterio, en 2014 nuevas imágenes del Hubble mostraron que el planeta había desaparecido (o mejor dicho, había disminuido significativamente su brillo en el visible de tal forma que el Hubble no lo pudo detectar claramente). ¿Fin de la historia? Pues parece que no.

Escala del disco de cuerpos menores y la supuesta órbita de Fomalhaut b (NASA).

Ahora, doce años después del anuncio del descubrimiento de Fomalhaut b, salta la sorpresa: los astrónomos András Gáspár y George H. Rieke han analizado observaciones anteriores del Hubble y han llegado a la conclusión de que Fomalhaut b en realidad nunca existió. Pero no es que fuese un artefacto de los datos, sino que lo que hemos visto todos estos años ha sido en realidad la nube de restos resultado de la colisión entre dos asteroides de gran tamaño, con un diámetro superior a 200 kilómetros de diámetro cada uno. El escenario de la colisión explicaría la discrepancia de brillo en el visible y en el infrarrojo y, además, también aclararía la extraña órbita observada por el Hubble, que parecía indicar que el objeto se estaba alejando. Según esta hipótesis, lo que estamos viendo en el visible es la nube de polvo resultado de la colisión y, al no haber ningún objeto ‘real’ dentro, los telescopios infrarrojos no han podido ver nada. La presión de radiación de la luz estelar empuja continuamente las partículas de polvo hacia fuera del sistema, creando la impresión de que Fomalhaut b estaba aumentando su distancia a la estrella.

La nube de polvo de Fomalhaut b se ha expandido entre 2004 y 2014 (NASA/ESA/STScI).

El punto débil de esta hipótesis es la baja probabilidad de pillar esta colisión justo en el transcurso de nuestras vidas. Gáspár y Rieke sugieren que un choque de este tipo tiene lugar una vez cada cien mil años, mientras que la nube de polvo solamente sería visible desde la Tierra durante unos diez años. Esto quiere decir que el choque entre los dos grandes asteroides tuvo lugar unos cuarenta días antes de que el Hubble observase Fomalhaut por primera vez. Eso es lo que yo llamo suerte, mucha suerte, puede que demasiada. De hecho, esta teoría ya se había propuesto hace años, pero se descartó por improbable. Cierto es que Fomalhaut b se encuentra justo en medio de un anillo de cuerpos menores helados parecido a nuestro Cinturón de Kuiper, pero, a pesar de todo, las probabilidades siguen siendo muy bajas, a no ser que ese disco de escombros sea especial. Entonces, ¿existe o no existe Fomalhaut b? El consenso actual es que no puede ser un exoplaneta «normal», pero, al ser un sistema en formación, los escenarios posibles son varios y hay que ser cautelosos. La hipótesis de la colisión es quizá la que explica mejor lo que estamos observando, aunque sigue siendo tremendamente improbable. Si queremos salir de dudas lo ideal sería disponer de nuevas imágenes del Hubble, pero el planeta ha bajado tanto su brillo que ya es demasiado débil para el telescopio espacial. Habrá que esperar a que el telescopio James Webb despegue, con suerte, el año que viene. Si este planeta se ha desvanecido, literalmente, el sistema planetario de HR 8799, que curiosamente fue anunciado el mismo día que Fomalhaut b, se consolida como el mejor ejemplo de planeta que se puede ver directamente. El caso de Fomalhaut b nos recuerda lo poco que sabemos en realidad de los exoplanetas descubiertos, incluso aquellos que podemos ver directamente.