(CNN) — Nuevas imágenes del Telescopio Espacial James Webb revelaron sorprendentes pares de objetos que parecen planetas en la Nebulosa de Orión, los cuales nunca antes se habían detectado.
La Nebulosa de Orión, una brillante nube de polvo y gas, es una de las nebulosas más brillantes del cielo y puede identificarse como la espada de la constelación de Orión. Ubicada a 1.300 años luz de la Tierra, la nebulosa les ha proporcionado a los astrónomos durante mucho tiempo una gran cantidad de objetos celestes para estudiar, incluidos discos de formación de planetas alrededor de estrellas jóvenes y enanas marrones, u objetos con una masa entre la de los planetas y las estrellas.
Los astrónomos utilizaron la cámara de infrarrojo cercano del telescopio Webb, llamada NIRCam, para capturar mosaicos de la Nebulosa de Orión en longitudes de onda de luz cortas y largas, revelando detalles sin precedentes y descubrimientos inesperados.
Cuando los astrónomos Samuel G. Pearson y Mark J. McCaughrean estudiaron la imagen de longitud de onda corta de la Nebulosa de Orión, se acercaron al Cúmulo del Trapecio, una joven región de formación estelar de aproximadamente un millón de años de antigüedad, llena de miles de nuevas estrellas. Además de las estrellas, los científicos detectaron enanas marrones, que son demasiado pequeñas para iniciar la fusión nuclear en sus núcleos y convertirse en estrellas. Las enanas marrones tienen una masa inferior al 7% de la masa del Sol.
En la búsqueda de otros objetos aislados de baja masa, los astrónomos encontraron algo que nunca habían visto: pares de objetos parecidos a planetas con masas entre 0,6 y 13 veces la masa de Júpiter, que parecen desafiar algunas teorías fundamentales de la astronomía.
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Los científicos los denominaron Objetos Binarios de Masa de Júpiter, o JuMBO (por sus siglas en inglés).
«Aunque algunos de ellos tienen más masa que el planeta Júpiter, alcanzarán aproximadamente el mismo tamaño y solo serán un poco más grandes», dijo Pearson, investigador de la Agencia Espacial Europea en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial en los Países Bajos.
Los astrónomos encontraron 40 pares de JuMBOs y dos sistemas triples, todos en amplias órbitas uno alrededor del otro. Aunque existen de a pares, los objetos suelen estar separados por unas 200 unidades astronómicas, o 200 veces la distancia entre la Tierra y el Sol. Los objetos pueden tardar entre 20.000 y 80.000 años en completar una órbita alrededor del otro.
En esta imagen se pueden ver cinco JuMBOs, que amplían los detalles más finos del retrato más grande de Webb del cúmulo del Trapecio en la Nebulosa de Orión. (ESA)
Las temperaturas de los objetos oscilan entre 1.000 grados Fahrenheit (537 grados Celsius) y 2.300 F (o 1.260 C), dijo Pearson. Los objetos gaseosos son jóvenes, astronómicamente hablando: tienen alrededor de un millón de años. Nuestro sistema solar, en comparación, tiene 4.570 millones de años.
«Estamos en la mitad de la vida del Sol, por lo que estos objetos en Orión son como bebés de tres días», dijo McCaughrean, asesor principal de ciencia y exploración de la Agencia Espacial Europea. «Todavía son bastante luminosos y cálidos porque la energía que tienen cuando se crean aún les permite brillar, que es la forma en la que podemos ver estas cosas en primer lugar».
McCaughrean y Pearson han escrito dos artículos de investigación basados en sus descubrimientos en la Nebulosa de Orión utilizando el telescopio Webb. Los estudios se han enviado a revistas académicas para su publicación y los hallazgos preliminares están disponibles en un sitio de preimpresión llamado arXiv. Pero quedan muchas preguntas sobre los JuMBO, incluido cómo surgieron en primer lugar.
JuMBOs: cambiando las reglas de la astronomía
Las estrellas se forman a partir de nubes gigantes de gas y polvo que colapsan bajo fuerzas gravitacionales. Este proceso continúa mientras discos de gas y polvo giran alrededor de las estrellas, dando origen a los planetas. Pero ninguna teoría existente explica cómo se formaron los JuMBOs o por qué están presentes en la Nebulosa de Orión, dijo McCaughrean.
Por ejemplo, algunos pueden considerar que los JuMBOs son planetas rebeldes u objetos de masa planetaria que viajan libremente por el espacio sin orbitar estrellas. Pero muchos planetas rebeldes comienzan orbitando estrellas antes de ser expulsados, y sería difícil explicar cómo dos pares de ellos fueron expulsados al mismo tiempo mientras permanecían conectados gravitacionalmente entre sí.
Esta imagen del telescopio Webb muestra el estudio completo del interior de la Nebulosa de Orión y del Cúmulo del Trapecio, capturado en largas longitudes de onda de luz. (NASA)
«Los científicos han estado trabajando en teorías y modelos de formación de estrellas y planetas durante décadas, pero ninguno de ellos ha anticipado que encontraríamos pares de objetos de masa muy baja flotando solos en el espacio, y estamos viendo muchos de ellos», dijo Pearson. «Lo principal que aprendemos de esto es que hay algo incorrecto en nuestra comprensión de la formación de planetas, de la formación de estrellas o de ambas».
La Nebulosa de Orión es uno de los objetos de observación favoritos de los astrónomos, y cuanto más grandes y sofisticados se vuelven los telescopios, más objetos se revelan dentro de la nebulosa, dijo McCaughrean.
«Aunque los objetos que estamos observando son realmente débiles, son más brillantes en el infrarrojo, por lo que es allí donde hay más posibilidades de detectarlos», dijo Pearson por correo electrónico. «El James Webb es el telescopio infrarrojo más potente que jamás se haya construido y estas observaciones simplemente no serían posibles sin él».
Las observaciones de la nebulosa programadas para principios de 2024 podrían proporcionar más información sobre las composiciones atmosféricas de los JuMBOs, dijo Pearson. Los investigadores también quieren descubrir más detalles sobre los objetos, incluida la realización de mediciones precisas de sus masas.
Mientras tanto, otras investigaciones centradas en diferentes regiones de formación estelar podrían revelar si los JuMBO se encuentran en otros lugares más allá de la Nebulosa de Orión.
«La pregunta principal es: ‘¡¿Qué?! ¿De dónde vino eso?'», dijo Pearson. «Es tan inesperado que se necesitarán muchas observaciones y modelos futuros para explicarlo».