¿Cien mil millones de planetas en la Galaxia?

Por Daniel Marín, el 4 enero, 2013. Categoría(s): Exoplanetas • sondasesp ✎ 15

¿Cuántos planetas existen en la Vía Láctea? Obviamente, nadie lo sabe a ciencia cierta, pero podemos hacer estimaciones en función de los exoplanetas descubiertos hasta la fecha. La última viene de la mano del equipo del telescopio espacial Kepler de la NASA. De acuerdo con los últimos datos, nuestra Galaxia albergaría cien mil millones de planetas como mínimo. Todo esto está muy bien, y probablemente no creo que nadie esperase una cifra menor, pero, ¿de dónde sale semejante estimación?

La mayoría de sistemas planetarios de la Galaxia debe ser parecida a Kepler-32 (J. J. Swift et al.).

En realidad, esta conclusión nace tras analizar en detalle un único sistema planetario: Kepler-32, formado por cinco planetas de tipo terrestre situados a escasa distancia de su estrella. Kepler-32 es un nuevo tipo de sistema planetario compacto, una especie de sistema solar en miniatura que parece ser muy común en el Universo. De hecho, análisis estadísticos sugieren que, lejos de ser una rareza, estos sistemas compactos pueden ser la norma en la Galaxia. ¿Por qué? Pues porque serían muy frecuentes alrededor de las enanas rojas (estrellas de tipo espectral M), que son precisamente las más abundantes de la Galaxia. Los análisis estadísticos realizados a partir de planetas descubiertos alrededor de enanas rojas por el método del tránsito y de la velocidad radial demuestran que estas estrellas no suelen poseer planetas con masas superiores a la de Neptuno. Esto es normal si tenemos en cuenta que el disco de acreción que da lugar a la formación de planetas debe ser más pequeño en el caso de las enanas rojas que en estrellas de mayor tamaño (por lo general, cuanto menor sea la estrella, menor será su disco de acreción).

Pero estos análisis se basan en muestras muy, pero que muy poco numerosas. La cosa cambia si usamos los datos de Kepler. Este telescopio observa continuamente unas 160.000 estrellas, 5500 de las cuales son enanas rojas (el objetivo principal de Kepler son las estrellas de tipo solar de tipo G y K). Hasta la fecha Kepler ha descubierto unas cien estrellas enanas rojas que poseen candidatos a planetas, varias de las cuales tendrían varios mundos a su alrededor, es decir, serían sistemas planetarios. A partir de estos datos, podemos inferir que la frecuencia de planetas alrededor de enanas rojas es tres veces superior a la encontrada en estrellas de tipo solar, ya que todas las enanas rojas parece que tienen al menos un planeta.

La mayoría de estos mundos son todavía simples candidatos (o KOIs en el lenguaje de Kepler), esto es, aún no han sido confirmados. Pero puesto que Kepler es por encima de todo una misión de carácter estadístico, podemos comparar lo que conocemos de estos candidatos con planetas confirmados, como por ejemplo Kepler-32. Este sistema parece ser arquetípico en todos los sentidos (se trata de una enana roja del montón), lo que apunta a que la mayor parte de sistemas en la Galaxia serían de tipo compacto. De acuerdo con los actuales modelos de formación planetaria, todo indica a que estos planetas se formaron mucho más lejos de su estrella y que posteriormente se acercarían mediante procesos de migración planetaria, así que debieron formarse en menos de diez millones de años (el tiempo antes de que desaparezca el disco de acreción alrededor de una enana roja). Esto resulta un tanto chocante, porque se cree que los planetas terrestres del Sistema Solar necesitaron unos cien millones de años para formarse (los planetas gigantes, por contra, se formaron en unos pocos millones de años). Está claro que los teóricos de la formación planetaria tienen aquí material de estudio de sobra para los próximos años.

Candidatos a planetas alrededor de enanas rojas vistos por Kepler (círculos). Los círculos sólidos son los planetas de Kepler-32 en función de su distancia y masa (J. J. Swift et al.).

No hace falta ser estadístico para darse cuenta de que la muestra de enanas rojas de Kepler no es excesivamente grande y, por si fuera poco, la estimación de cien mil millones de planetas se basa en la comparación con un único sistema confirmado, Kepler-32. O dicho en román paladino, es una estimación un tanto cogida por los pelos y habrá que esperar a los próximos años para refinarla. Eso sí, conviene aclarar que no se trata de la primera estimación del número de planetas de la Galaxia usando enanas rojas -a pesar de lo que afirma la nota de prensa de la NASA-, ya que un estudio basado en el método de microlentes gravitatorias publicado hace exactamente un año también usaba estas estrellas. Y, curiosamente (o no), este estudio apuntaba un resultado muy similar para el número de planetas de la Vía Láctea.

Por lo tanto, lo que sí resulta nuevo en el caso de esta nueva estimación no es tanto el número de planetas como la morfología de los sistemas planetarios en enanas rojas. Bienvenido a una Galaxia repleta de sistemas solares en miniatura.

Esta es la segunda contribución de Eureka al XXXVIII Carnaval de la Física, que este mes organiza este mismo blog.

Referencias:



15 Comentarios

  1. Gracias Daniel por este fantastico blog. Asombra por la calidad y la prodigalidad de las entradas. Por favor continua asi.
    Leyendote me surge una duda -supongo que de lego en la materia- pero ¿Como son los sistemas planetarios en estrellas binarias que sabemos que tambien abundan? ¿Como orbitan sus estrellas esos planetas en caso de que exista ese tipo de sistemas?
    Un saludo para ti y para todos tus seguidores a los que tambien es un placer leer.

    1. Nacho, Daniel tiene entradas sobre sistemas con estrellas binarias, si no los ves desde el blog, pones en el buscador Daniel Marín planetas sistema binario y ya te salen.

  2. Creí que llegaríamos al final del 2012 con más de 1000 exoplanetas catalogados. Pero la cuenta se quedó cerca de los 850 desde hace muchos meses. ¿Esto es todo lo que permite la tecnología actual?

  3. El tema de los sistemas planetarios es apasionante sin lugar a dudas, tal vez nos estemos quedando cortos y sean aún más si cabe espero con muchas ganas el dia que se pueda analizar espectros de media-alta resolución de planetas rocosos y analizar su atmosfera. ¡¡Vivimos en una epoca apasionante para la astronomia planetaria!!.

  4. Daniel, yo sí creo que 5.000 estrellas, aunque se trate del método de tránsitos, sí que es una muestra fiable. Sobre todo cuando el resultado da el 100%.

    Es compatible con los resultados del HARPS en enanas rojas, además, no sólo con las microlentes.

  5. Este artìculo esta super, ultra, mega interesante, ya que nos dice las estimaciones de los exoplanetas que podrìan existir en nuestra galaxia, por unos cuantos màs o menos no se va a dislucir el càlculo, son estimaciones y eso nos hace pensar por donde va la cosa.

  6. Sigo tu blog desde hace mucho, ahora bien sin quitarte nada de mérito, ¿Es casualidad o es que estas bastante sincronizado con centauri-dreams.org?

    1. No es casualidad, porque centauri-dreams.org trata temas sobre exoplanetas de forma habitual y la nota de prensa de la NASA salió ayer, el mismo día que he publicado mi entrada. También se podría decir que estoy sincronizado con Universe Today, Space.com y otros miles de páginas de noticias sobre el espacio y que tratan los mismos temas.

      Ahora bien, si lo que quieres insinuar es que he copiado algo de ese blog, pues no, no lo he hecho, más que nada porque no me ha hecho falta (con este ni con ningún tema). Mi referencia está clara: el paper de Jonathan Swift, que aparece en el post.

      Centauri Dreams publica entradas sobre ciertos temas antes que yo, mientras que otras veces soy yo el que me adelanto (creo). Pero supongo que en ese caso nadie piensa que Centauri Dreams se copia de mí (obviamente, vaya por delante que no creo que lo haga 🙂

      Un saludo.

    2. Más allá que tratan sobre el mismo tema, el artículo de Daniel se parece al de Centauri Dreams como un huevo a una castaña. Qué fácil es echar mierda sobre otros y qué poca vergüenza tienen algunos.

  7. No conozco a Daniel pero sin conocerlo pongo la mano en el fuego por el. No le veo mirando otras webs y copiando justo lo contrario lo veo currando todos los dias y a parte compajinandolo para publicar en esta magnifica web suya cada dia mejor por cierto. Por favor para algunos asteneos de hacer insinuaciones capciosas sin fundamento y si con muy mala leche.

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