Astrónomos presencian colisión de dos planetas a 11,000 años luz

Anastasios (Andy) Tzanidakis, un candidato a doctorado en astronomía de la Universidad de Washington, revisó observaciones de telescopios archivadas de 2020 cuando notó un comportamiento inusual en una estrella aparentemente ordinaria llamada Gaia20ehk. Esta estrella, ubicada a aproximadamente 11,000 años luz de la Tierra, cerca de la constelación de Pupis, comenzó a parpadear de manera errática, algo que los astrónomos raramente observan en estrellas similares al sol.

La luz de la estrella era normalmente constante y predecible. Sin embargo, desde 2016, presentó tres caídas en su brillo, y alrededor de 2021, su comportamiento se volvió caótico. Tzanidakis comentó: "La salida de luz de la estrella era estable, pero luego comenzó a tener estos picos extraños. Cuando lo vimos, nos preguntamos: '¿Qué está pasando aquí?'".

Investigaciones revelaron una colisión planetaria

Los investigadores determinaron que el extraño comportamiento no provenía de la estrella en sí, sino que grandes cantidades de rocas y polvo estaban pasando frente a la estrella, bloqueando parcialmente la luz que viajaba hacia la Tierra. Este material parecía haber sido creado por un evento extraordinario: una colisión violenta entre dos planetas. Tzanidakis destacó: "Es increíble que varios telescopios capturaran este impacto en tiempo real. Hay solo unos pocos otros casos de colisiones planetarias registradas, y ninguna se asemeja tanto al impacto que creó la Tierra y la Luna".

La investigación fue publicada el 11 de marzo en The Astrophysical Journal Letters.

El proceso de colisiones planetarias

La formación de planetas es un proceso caótico. Alrededor de estrellas jóvenes, la gravedad atrae materiales como polvo, gas, hielo y escombros rocosos que orbitan la estrella. En las etapas iniciales de un sistema solar, las colisiones entre cuerpos planetarios en crecimiento son comunes. Algunos mundos chocan entre sí, mientras que otros son expulsados al espacio. Con el tiempo, este proceso da forma y estabiliza sistemas planetarios como el nuestro.

A pesar de que estas colisiones son probablemente comunes en el universo, presenciar una desde la Tierra es extremadamente difícil. Para detectarla, los escombros deben pasar directamente entre nosotros y la estrella, bloqueando parte de su luz. El patrón de atenuación resultante puede desarrollarse lentamente, a veces durante varios años.

Señales infrarrojas revelan escombros calientes

Tzanidakis se enfocó en estrellas que muestran cambios dramáticos en su brillo a lo largo del tiempo. Investigaciones anteriores en la Universidad de Washington ayudaron a identificar un sistema donde una estrella binaria y una gran nube de polvo produjeron un eclipse que duró siete años. Sin embargo, Gaia20ehk presentó un rompecabezas completamente diferente.

Su brillo primero disminuyó brevemente y luego se volvió extremadamente caótico. Los científicos lucharon por explicar el patrón hasta que James Davenport, coautor del estudio, sugirió examinar observaciones tomadas en luz infrarroja en lugar de luz visible. Tzanidakis explicó: "La curva de luz infrarroja era completamente opuesta a la de luz visible. A medida que la luz visible comenzaba a parpadear y atenuarse, la luz infrarroja aumentaba. Esto podría significar que el material que bloquea la estrella es caliente, tan caliente que brilla en infrarrojo".

Una colisión planetaria violenta podría generar ese nivel de calor, lo que también explicaría las caídas anteriores en el brillo observadas por los astrónomos.

Un eco posible de la formación de la Tierra y la Luna

Existen indicios de que esta colisión podría asemejarse al evento que formó la Tierra y la Luna hace aproximadamente 4.5 mil millones de años. La nube de escombros alrededor de Gaia20ehk parece orbitar la estrella a aproximadamente una unidad astronómica, que es aproximadamente la misma distancia entre la Tierra y el sol. En esa ubicación, el material disperso podría eventualmente enfriarse y combinarse en nuevos cuerpos planetarios, potencialmente formando algo similar a un sistema tipo Tierra-Luna. Sin embargo, los científicos deberán esperar a que la nube de escombros se asiente antes de saber qué se formará finalmente.

Telescopios futuros podrían detectar muchas más colisiones

Por ahora, el descubrimiento destaca la importancia de buscar más impactos planetarios. El Telescopio Simonyi en el Observatorio Vera C. Rubin de la NSF-DOE se espera que desempeñe un papel importante una vez que comience su Legacy Survey of Space and Time más adelante este año. Según estimaciones de Davenport, el observatorio podría detectar alrededor de 100 colisiones similares en la próxima década.

Encontrar más eventos como este podría mejorar la comprensión de los científicos sobre cómo evolucionan los sistemas planetarios y ayudar a reducir la búsqueda de mundos habitables más allá de nuestro sistema solar.

La pregunta de cuán raro es el evento que creó la Tierra y la Luna es fundamental para la astrobiología. Davenport concluyó: "Parece que la Luna es uno de los ingredientes mágicos que hacen de la Tierra un buen lugar para la vida. Puede ayudar a proteger a la Tierra de algunos asteroides, produce mareas oceánicas y clima que permiten que la química y la biología se mezclen globalmente, y podría incluso jugar un papel en la actividad de las placas tectónicas. En este momento, no sabemos cuán comunes son estas dinámicas. Pero si capturamos más de estas colisiones, comenzaremos a averiguarlo."