A diferencia de la mayoría de los cuerpos que orbitan una estrella, existe un grupo de planetas errantes que se desplazan por el espacio sin estar ligados gravitacionalmente a ninguna estrella concreta.
La identificación reciente de uno de estos planetas, junto con la determinación precisa de su masa y su distancia a la Tierra, constituye un avance científico inédito que aporta nuevas pistas sobre estos objetos, según el estudio publicado en Science.
Conocer estos parámetros clave no solo cambia la perspectiva sobre cómo se forman y son expulsados los planetas, sino que también ayuda a explicar el denominado “desierto de Einstein”, una brecha observada entre la población de planetas y las enanas marrones.
Qué reveló el análisis del planeta “rebelde”
El estudio detallado de este planeta errante fue posible gracias a la combinación de observaciones terrestres y a los datos suministrados por el satélite Gaia. Según los autores, la configuración geométrica del evento permitió a Gaia realizar seis observaciones en un intervalo de 16 horas, justo durante el pico de amplificación producido por la microlente.
Ese patrón poco habitual se originó porque el planeta cruzó la línea de visión en una dirección casi perpendicular al eje de precesión de Gaia, lo que facilitó el cálculo de la distancia mediante la paralaje de microlente.
Hasta ahora, la mayoría de los exoplanetas se detectaban indirectamente a través de su estrella anfitriona. El método de tránsito, que identifica planetas por pequeñas caídas periódicas en el brillo estelar cuando un planeta pasa por delante, ha permitido catalogar miles de planetas vinculados a estrellas.
Otra técnica habitual es medir los desplazamientos imperceptibles de la estrella debidos al tirón gravitatorio de un planeta cercano. Pero sin una estrella anfitriona estos procedimientos no funcionan: los planetas errantes no emiten luz propia y suelen escapar a la detección por instrumentos ópticos convencionales.
En ese escenario, la microlente gravitacional ha sido la única herramienta eficaz para descubrir planetas que vagan libres. Este método aprovecha el efecto de lente que produce cualquier objeto masivo sobre la luz de una estrella de fondo al alinearse con ella desde la perspectiva del observador.
La microlente se manifiesta como un aumento brusco del brillo de la estrella de fondo cuando un objeto pasa por delante. A partir de la forma de la curva de brillo se puede estimar la masa del objeto, aunque existe una limitación conocida como “degeneración masa-distancia”: una misma curva puede corresponder a varias combinaciones de masa y distancia si no se dispone de información adicional.
La posibilidad de romper esa ambigüedad apareció por una “geometría afortunada”: el evento, identificado como KMT-2024-BLG-0792 y OGLE-2024-BLG-0516, fue observado desde múltiples telescopios terrestres y, crucialmente, por Gaia desde una posición que produjo ligeras diferencias temporales en la llegada de la señal. Esas diferencias permitieron calcular con precisión la paralaje gravitacional.
Las mediciones indican que el planeta tiene aproximadamente el 22 % de la masa de Júpiter, algo menor que la masa de Saturno, y se encuentra a cerca de 3.000 parsecs (unos 10.000 años luz) de la Tierra. El análisis espectral mostró además que la estrella de fondo es una gigante roja.
Estas propiedades ofrecen nueva evidencia sobre el origen de los planetas errantes. Estudios previos basados en microlentes mostraban que la mayoría de estos objetos son menos masivos que Júpiter, lo que sugiere que se formaron en discos protoplanetarios y luego fueron expulsados por interacciones gravitacionales intensas dentro de sus sistemas.
También se han detectado objetos libres más masivos, pero muchos de ellos corresponden a enanas marrones, cuerpos de masa intermedia que son demasiado grandes para ser planetas y demasiado ligeros para iniciar la fusión nuclear estelar.
La distribución de eventos de microlente analizados hasta la fecha revela un hueco claro —el “desierto de Einstein”— entre los planetas subyovianos y las enanas marrones.
El equipo del estudio señala que este patrón es coherente con la expectativa de que cuanto mayor es la masa de un planeta, menos probable es que las perturbaciones internas del sistema lo expulsen por completo. Por eso la mayoría de los cuerpos que llegan a escapar presentan masas comparables o inferiores a la de Saturno o Neptuno.
Según los autores, aunque los eventos anteriores no tenían masas medidas directamente, las estimaciones estadísticas indican que predominan objetos de masa subneptuniana, ya sean planetas no ligados o cuerpos en órbitas muy amplias, lo que apoya la idea de que las interacciones gravitacionales violentas son clave en la expulsión y en la composición de la población de planetas errantes.
La investigación concluye que los procesos dinámicos extremos dentro de los sistemas planetarios moldean la demografía de los objetos de masa planetaria, tanto los que permanecen ligados a sus estrellas como los que son expulsados y vagan libremente.
