Una estrella con planetas que orbitan en ángulo recto deja perplejos a los astrónomos

Los planetas nacen a partir de un anillo de material sobrante de la formación de su propia estrella conocido como 'disco protoplanetario'. Normalmente, ese disco gira alrededor de la estrella siguiendo su plano ecuatorial, y los mundos que se van formando en su interior se suelen mantener en esa misma órbita, a no ser que se produzca algún evento externo que la perturbe. Pero dos de los tres planetas conocidos de HD 3167 parecen no haberse comportado así.

En nuestro Sistema Solar, todos los planetas se encuentran cerca del plano ecuatorial del Sol. Es decir, están 'alineados' con su estrella. Sin embargo, un estudio de 2019 reveló que dos de los tres planetas alrededor de la estrella HD3167 no están alineados con ella. Se trata de HD3167c y HD3167d, dos 'mini Neptunos' que orbitan en 8.5 y 29.8 días, respectivamente. Ambos, para sorpresa de los astrónomos, pasan sobre los polos de la estrella, es decir, a casi 90 grados de su plano ecuatorial. Solo uno de ellos, el que orbita más cerca de la estrella, lo hace 'correctamente', alrededor de su ecuador. ¿A qué podría deberse esta extraña configuración?

Ahora, dos años después del descubrimiento y con nuevos instrumentos más eficientes, el equipo de la Universidad de Ginebra ha revisitado el extraño sistema planetario. Y según un estudio recién publicado en '', esta disposición de planetas tan radicalmente diferente a la de nuestro Sistema Solar podría deberse a la influencia gravitatoria de un lejano compañero de la estrella. Uno que aún no ha sido captado por los telescopios y que, por lo tanto, se desconoce.

Al volver a observar este sistema, los astrónomos pudieron medir la orientación del plano orbital del planeta más cercano a la estrella, la súper tierra HD3167b, que orbita en menos de un día (23 horas exactamente). Cuando un planeta transita su estrella, esto es, pasa por delante de ella según nuestro punto de vista, la orientación de su órbita se puede determinar con un espectrógrafo, que permite medir el movimiento de las regiones estelares ocultas por el planeta en tránsito y así deducir su trayectoria. Cuanto más pequeño es el planeta, más difícil es detectar este movimiento. Por eso los astrónomos utilizaron el instrumento ESPRESSO y el telescopio de 8,2 metros Cheops, uno de los cuatro del Very Large Telescope (VLT) en Chile.

Gracias a la precisión de las nuevas mediciones, los investigadores pudieron determinar con mayor exactitud la órbita de HD3167b, que está alineada con la estrella y que es, por lo tanto, perpendicular al plano orbital de sus dos hermanos. "Necesitábamos un máximo de luz y un espectrógrafo muy preciso para poder medir la señal de un planeta tan pequeño" -comenta Vincent Bourrier, investigador del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Ginebra y primer firmante del artículo-. Dos condiciones que se cumplen con la precisión de ESPRESSO, combinada con el poder colector del VLT".

Los nuevos resultados parecen confirmar la predicción de 2019 de que un cuarto cuerpo estaría presente alrededor de HD 3167. Según esta hipótesis, HD 3167 b habría permanecido en el plano en el que se formó debido a la proximidad de su estrella, mientras que los dos mini Neptunos más distantes pudieron liberarse de ella, aunque finalmente cayeron bajo la influencia de este cuarto cuerpo, que habría desalineado gradualmente sus órbitas según el llamado 'efecto Rossiter-McLaughlin. Los resultados también muestran que los exoplanetas en órbitas perpendiculares, resultantes de interacciones gravitacionales con compañeros externos, pueden ser un fenómeno más común de lo que se pensaba anteriormente.

Ahora solo falta confirmar la existencia de este misterioso compañero. Para ello, serán necesarias nuevas y más precisas observaciones. La búsqueda del 'cuarto objeto' se realizará principalmente mediante el seguimiento de velocidades radiales con el satélite Gaia.