Xataka – La paradoja de 29 Cygni b: el James Webb ha tenido que investigar si nació «de arriba abajo» o «de abajo arriba”
29 Cygni b es un objeto celeste enorme, con una masa igual a 15 veces la masa de Júpiter. Aparentemente es un planeta, pero esa masa podría ubicarlo como una estrella. Por ejemplo, una enana marrón. Por eso, un equipo de astrónomos ha utilizado el James Webb para analizar su origen, afinando aún más el concepto de formación de las estrellas y los planetas.
Una cuestión de metales. Los autores del estudio, que se acaba de publicar, han usado la cámara NIRCam del Telescopio Espacial James Webb para tomar fotografías de este planeta. Este instrumento permite tomar imágenes de alta resolución y mediciones de espectroscopía, con las que se puede estudiar la composición de las atmósferas de estrellas y planetas, teniendo en cuenta cómo reflejan la luz.
Gracias a eso, se ha visto que el 29 Cygni b está muy enriquecido en metales en comparación a la estrella en torno a la que se ubica. Concretamente, tiene una cantidad de metales equivalente a 150 Tierras. Esto es compatible con la acreción de una gran cantidad de sólidos cargados de metales en un disco protoplanetario. Se confirma entonces que es un planeta, pero un planeta muy poco habitual.
¿Planeta o estrella? Esa es la cuestión. La formación de planetas tiene lugar en un proceso de abajo a arriba. En un disco de gas y polvo, conocido como disco protoplanetario, las partículas de polvo chocan para dar lugar a pequeños fragmentos de roca y hielo, que siguen agrupándose y creciendo hasta dar lugar a un planeta. Es un proceso llamado acreción. Los más grandes, además, en ese proceso van captando gas, por lo que luego se convierten en gigantes gaseosos.
Por otro lado, las estrellas se forman de arriba a abajo. Una nube de gas se fragmenta y cada fragmento colapsa bajo su propia gravedad, haciéndose más pequeño y densa.
De paradoja en paradoja. Esta definición podría llevarnos a pensar que los planetas son más grandes que las estrellas. Al fin y al cabo, los planetas van de menos a más y las estrellas de más a menos. Sin embargo, eso no es cierto. Las estrellas se forman cuando colapsan nubes inmensas de gas, por lo que siguen siendo muy masivas. Tanto como para que en ellas pueda producirse fusión nuclear por las condiciones elevadas de presión y temperatura. En los planetas, aunque hay un crecimiento de menos a más, no llega a ser tan grande.
El problema es que con los planetas tan inmensos como 29 Cygni b hay dudas sobre la formación de menos a más. Cuadraría que se formasen también por un proceso de fragmentación en los discos protoplanetarios. Según explica la Agencia Espacial Europea en un comunicado, es algo que “podría explicar por qué algunos objetos muy masivos se encuentran a miles de millones de kilómetros de sus estrellas anfitrionas, en regiones donde el disco protoplanetario debería haber sido demasiado débil para que se produjera acreción”. Es justo lo que pasa con 29 Cyni b. Tiene una masa enorme y está a 2.400 kilómetros de su estrella.
Lo que nos enseña el James Webb. El hecho de que 29 Cygni b sea tan rico en metales nos indica que debió formarse por un proceso de acreción, en el que fue acumulando cada vez más. De hecho, lo normal es que un planeta tenga muchos metales en proporción a su estrella, cosa que ocurre en el sistema en el que se encuentra 29 Cygni b. En definitiva, se demuestra que se pueden formar planetas mucho más grandes de lo que pensábamos por acreción, sin necesidad de recurrir a un proceso de arriba a abajo.
¿Y ahora qué? 29 Cygni b ha sido el primero de los cuatro objetos que serán estudiados por el James Webb. Todos ellos tienen una masa de entre 1 y 15 veces la de Júpiter y se encuentran a al menos 1.500 millones de kilómetros de su estrella. Esto indica que todos están en ese dilema de ser planetas enormes u otra estrella. Catalogarlos en uno de los dos grupos puede ayudar a entender mucho mejor el proceso por el que se forman los planetas más grandes.
Imagen | NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)
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La paradoja de 29 Cygni b: el James Webb ha tenido que investigar si nació «de arriba abajo» o «de abajo arriba”
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Xataka
por
Azucena Martín
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