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Astrónomos identificaron la colisión entre dos planetas a cerca de 11 mil años luz de la Tierra tras observar cambios inesperados en el brillo de la estrella Gaia20ehk. El evento produjo una nube de escombros calientes y puede ayudar a los científicos a entender cómo se forman planetas y lunas tras impactos gigantes en el espacio.
Astrónomos registraron la colisión entre dos planetas a cerca de 11,000 años luz de la Tierra al observar alteraciones inesperadas en el brillo de la estrella Gaia20ehk, en la constelación de Puppis, revelando un evento raro que produjo una vasta nube de escombros calientes.
El fenómeno fue detectado mientras investigadores monitoreaban la estrella Gaia20ehk, un astro similar al Sol que durante años presentó emisión de luz estable y predecible. En un determinado momento, sin embargo, su luminosidad comenzó a parpadear y a caer repentinamente cuando una enorme nube de rocas y polvo pasó delante de la estrella.
El análisis de este comportamiento indicó que la estrella no estaba variando por sí misma. Los científicos concluyeron que la oscilación de la luz era causada por un campo creciente de escombros generado por la colisión entre dos planetas.
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Este tipo de evento ofrece una oportunidad rara de observar directamente un impacto planetario. La escena recuerda el tipo de colisión violenta que, hace miles de millones de años, llevó a la formación de la Luna cuando un cuerpo del tamaño de Marte, llamado Theia, colisionó con la Tierra primitiva.
El comportamiento extraño de la estrella reveló el choque entre planetas
El descubrimiento comenzó cuando Anastasios Tzanidakis, candidato a doctorado en la Universidad de Washington, se dio cuenta de que la estrella Gaia20ehk estaba presentando variaciones inusuales de brillo. Durante años, había sido considerada una estrella típica de la secuencia principal.
A partir de 2016, el brillo del astro mostró tres caídas breves y abruptas. Años después, en 2021, los niveles de luminosidad comenzaron a variar de manera caótica y errática.
Según Tzanidakis, la emisión de luz de la estrella siempre había sido constante y predecible. Por eso, cuando empezaron a aparecer caídas repentinas de brillo, los investigadores se dieron cuenta de que estaban ante un comportamiento inusual para estrellas similares al Sol.
Los científicos concluyeron que la propia estrella no era la responsable de la oscilación observada. En cambio, su luz estaba siendo parcialmente bloqueada por una enorme nube en expansión formada por rocas y polvo.
Observaciones infrarrojas revelaron escombros calientes de planetas
Para entender qué estaba ocultando la estrella, el equipo realizó observaciones utilizando telescopios infrarrojos. Mientras el brillo visible de la estrella disminuía y variaba, la señal detectada en el infrarrojo aumentaba rápidamente.
La relación entre las dos señales llamó la atención de los investigadores. La curva de luz infrarroja mostró un comportamiento completamente opuesto al de la luz visible registrada anteriormente.
De acuerdo con Tzanidakis, esto indica que el material que estaba bloqueando la estrella estaba extremadamente caliente. El brillo en infrarrojo sugiere que los escombros generados por la colisión estaban calentados a aproximadamente 900 kelvins, cerca de 627 grados Celsius.
Este patrón térmico llevó a los astrónomos a concluir que estaban presenciando una colisión entre dos planetas. Las primeras caídas de brillo registradas probablemente corresponden a impactos cercanos mientras los dos cuerpos orbitaban cada vez más próximos uno al otro.
La colisión final pulverizó los planetas en una nube de polvo
El gran aumento en la radiación infrarroja marcó el momento de la colisión frontal final. Este impacto destruyó los dos planetas y lanzó al espacio una nube brillante de polvo y fragmentos.
El estudio no presenta los diámetros exactos de los dos mundos que colisionaron. Aun así, los investigadores pudieron estimar la escala del evento analizando la estela de escombros calientes dejada tras el choque.
Con base en la intensidad del brillo infrarrojo, los científicos calcularon que la masa del polvo recién formado es aproximadamente equivalente a la de la luna helada Encélado, que orbita Saturno. Este valor considera únicamente partículas finas capaces de emitir radiación detectable en infrarrojo.
Dado que las colisiones planetarias normalmente pulverizan solo parte de la masa total de los cuerpos involucrados, los dos planetas que chocaron probablemente eran significativamente más grandes que el volumen de polvo observado.
Colisión entre planetas recuerda un evento que formó la Luna
El episodio observado por los astrónomos tiene similitudes con un evento ocurrido al inicio de la historia del Sistema Solar. Hace unos 4,5 mil millones de años, un objeto del tamaño de Marte habría colisionado con la joven Tierra.
Este impacto habría lanzado enormes cantidades de material al espacio. Con el tiempo, los escombros se enfriaron y se agruparon hasta formar la Luna.
En el caso observado alrededor de la estrella Gaia20ehk, la nube de escombros está actualmente orbitando a aproximadamente una unidad astronómica de la estrella. Esta distancia corresponde a cerca de 150 millones de kilómetros, similar a la distancia media entre la Tierra y el Sol.
Esta posición convierte al sistema en un ambiente importante para estudiar cómo planetas y lunas terrestres pueden formarse tras colisiones de este tipo.
Telescopios registraron un evento extremadamente raro entre planetas
Tzanidakis destacó que diversos telescopios lograron registrar el impacto prácticamente en tiempo real. Según él, existen pocos registros de accidentes planetarios similares.
Además, ninguno de los eventos ya documentados presenta tantas similitudes con el impacto que dio origen al sistema Tierra-Luna. Esta característica convierte al caso observado en particularmente relevante para los estudios de formación planetaria.
Capturar colisiones de este tipo es extremadamente difícil porque las órbitas deben estar alineadas con la línea de visión de la Tierra. Solo cuando esta alineación ocurre, los telescopios pueden detectar el bloqueo de la luz de la estrella.
Observatorios futuros pueden registrar más colisiones entre planetas
James Davenport, profesor asistente de investigación de la Universidad de Washington y autor principal del estudio, afirmó que el éxito del descubrimiento está ligado a observaciones prolongadas. Según él, este tipo de investigación depende de monitoreos que pueden durar una década o más.
Destacó que el futuro Observatorio Vera C. Rubin podrá ampliar significativamente este tipo de detección. La expectativa es que el instrumento identifique hasta 100 colisiones similares entre planetas en los próximos diez años.
Para Davenport, comprender la frecuencia de estos eventos es esencial para responder a una cuestión central de la astrobiología. Los científicos quieren saber cuán común es el tipo de impacto que formó la Tierra y la Luna.
Los resultados del estudio fueron publicados en la revista científica The Astrophysical Journal Letters.
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