Con el Telescopio Espacial Hubble de NASA los astrónomos han descubierto algo extraordinario. Al parecer hay objetos del tamaño de un planeta que vagan por un lejano cúmulo globular estelar. Sin embargo, al contrario que los planetas de nuestro propio sistema solar, estos objetos no tienen ninguna estrella central.

Esta vista muestra el Hubble escudriñando a través del cúmulo globular M22 en busca de las señales luminosas por efecto “micro-lente” procedentes de estrellas de segundo plano. Por Zolt Levay (STScI)

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Los investigadores avisan que tan sorprendentes resultados deben ser confirmados mediante observaciones continuas. Pero si este descubrimiento se verifica, podría cambiar la manera de pensar de los astrónomos sobre las estrellas y planetas, y cómo están relacionados entre sí.

Los extraordinarios objetos en cuestión son demasiado oscuros para ser vistos directamente, incluso por el Hubble. En cambio fueron detectados por la manera en que su campo gravitacional curvaba y amplificaba la luz de las distantes estrellas de fondo, una técnica llamada efecto 'micro-lente.' Del 22 de febrero al 15 de junio de 1999, Kailash Sahu (del Instituto de Ciencia Telescópica Espacial) y sus colegas monitorizaron 83,000 estrellas situadas en zonas de nuestra Galaxia localizadas tras el cúmulo globular M22. Detectaron un claro efecto “micro-lente” causado por una estrella enana normal -- una estrella en M22 de aproximadamente un décimo la masa de nuestro Sol. El campo gravitatorio de la estrella enana enfocó la luz de la estrella de fondo, haciendo que apareciera 10 veces más brillante antes de volver a la normalidad en un período de 18 días.

Un diagrama esquemático del efecto “micro-lente”. Por Ann Field (STScI)

Además del efecto micro-lente causado por la estrella enana, Sahu y su equipo grabaron seis fenómenos aun más interesantes, inesperadamente breves, en los que una estrella de fondo brilló con un factor de dos por menos de 20 horas. Esto significa que el objeto del efecto micro-lente debió de haber sido mucho menor que una estrella normal.

Estos efectos de micro-lente fueron inusualmente breves, indicando que la masa del objeto intermedio podría ser tan pequeña como 80 veces la de la Tierra. Las observaciones por efecto “micro-lente” nunca habían detectado anteriormente objetos tan pequeños. Si tales resultados se confirman mediante la observación continuada del Hubble, esos cuerpos serían los objetos celestes más pequeños que no orbitan una estrella jamás vistos.

Así es que ¿qué son? Teóricamente los planetas pueden ser expulsados gravitacionalmente de su estrella madre en el cúmulo, para formar una población de errantes. Pero, dicen los investigadores, esa explicación no funciona. Los cuerpos misteriosos del tamaño de un planeta en M22 pueden suponer más del 10 por ciento de la masa del cúmulo. Son demasiado numerosos para haber sido una vez partes de sistemas planetarios normales.

¿Qué es lo siguiente? ¡Más observaciones!

Dado que los efectos “micro-lente” son imprevisibles y raros, los astrónomos mejoran sus oportunidades de observar uno mirando muchas estrellas de una sola vez -- como una persona que compra varios décimos de lotería para el mismo sorteo. La mayoría de las búsquedas del efecto “micro-lente” para estrellas y planetas de baja masa se han dirigido al núcleo central de nuestra galaxia o fuera hacia las Nubes de Magallanes -- las regiones de estrellas observables más densas del cielo. Sahu y su equipo decidieron enfocar el telescopio Hubble directamente al centro del cúmulo globular M22 localizado entre la Tierra y el núcleo galáctico. Esto proporcionó al equipo una región estelar muy densa para sondear el rumbo de los objetos de baja masa en primer plano, y un riquísimo campo de estrellas en segundo plano que podría ser amplificado (“visto por la lente”, como les gusta decir a los astrónomos).

Esta película de G. Bacon (STScI) empieza fuera de un cúmulo globular estelar, con el centro de la Vía Láctea a lo lejos. La cámara vuela a través del cúmulo, hace una pausa como un objeto oscuro en el cúmulo, pasa delante de una estrella distante. La gravedad del objeto en primer plano curva la luz desde la estrella de fondo y causa un momentáneo destello. [más animaciones]

Cuando una estrella de fondo es vista mediante efecto “micro-lente”, brilla y se oscurece durante un tiempo determinado que depende de la masa, distancia, y velocidad de la lente intermedia. Dado que los objetos “lentizados” en M22 forman todos parte del mismo cúmulo, los astrónomos conocen su distancia (8,500 luz-años) y su velocidad aproximada. Como resultado, es posible estimar la masa de tales lentes desde la luz curva de la estrella posterior.

Los seis eventos del informe que el equipo de Sahu descubrió eran aun más cortos que el intervalo entre las observaciones de Hubble, así es que en la práctica pudieron sólo estimar un límite en la masa de las lentes. Las lentes podrían ser tan ligeras como un cuarto la masa del planeta Júpiter--¡un hallazgo sensacional!

Para confirmar estos resultados extraordinarios, pero provisionales, Sahu y sus colegas planean monitorizar el centro del cúmulo globular continuamente durante intervalos de siete días. Esperan descubrir de 10 a 25 eventos de “micro-lente” de corta duración, que serán muestra suficiente para rendir medidas directas de las verdaderas masas de los cuerpos pequeños, quizá confirmando su carácter planetario.

La palabra moderna 'planeta' viene de una raíz griega que significa 'errante', así llamado por los antiguos astrónomos que miraron los mundos de nuestro sistema solar moviéndose entre las estrellas en el cielo nocturno. Pero nuestros planetas no son verdaderos nómadas, rodean el Sol obedientemente. Sin embargo, los misteriosos objetos del M22 parecen ser genuinos errantes --recorriendo su propio curso en un distante mar de estrellas. ¿Querrán ellos finalmente demandar el título de 'planetas?” Sólo el tiempo--y muchos más datos—lo dirá.

Sahu y sus colegas publicaron sus resultados en la edición de esta semana de Nature. El Instituto de Ciencia Telescópica Espacial, Baltimore, Md., maneja las operaciones espaciales para del Hubble para la Oficina de NASA de Ciencia Espacial, Washington, D.C. El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre NASA y la Agencia Espacial europea.