Descubren un nuevo y extraño mundo en los confines del Sistema Solar

Su descubrimiento, llevado a cabo con el Telescopio Subaru en Hawái, no es una simple adición al catálogo celeste, sino una pieza clave que nos obliga a reconsiderar parte de lo que sabemos sobre la formación y evolución de nuestro 'barrio' cósmico.

El hallazgo de 2023 KQ14, recién publicado en 'Nature Astronomy', es el resultado de un ambicioso programa de rastreo llamado FOSSIL (por sus siglas en inglés, ('Formation of the Outer Solar System: An Icy Legacy' o 'Formación del Sistema Solar Exterior: Un Legado Helado'). Este proyecto se beneficia de la extraordinaria capacidad del Telescopio Subaru, y en particular de su instrumento Hyper Suprime-Cam (HSC), que puede abarcar el equivalente a nueve Lunas llenas en una sola imagen. Una característica fundamental a la hora de escudriñar las lejanas y oscuras extensiones del espacio profundo, donde objetos como Ammonite apenas si reflejan la escasa luz solar.

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José Manuel Nieves

Las primeras pinceladas de la existencia de Ammonite llegaron en marzo, mayo y agosto de 2023. Pero, como suele suceder en astronomía, un avistamiento inicial es solo eso, el principio de un posible descubrimiento, pero no un descubrimiento en sí. Para trazar con precisión la órbita de un cuerpo tan distante y elusivo, de hecho, se necesitan años enteros de observación y una meticulosa revisión de todos los datos históricos disponibles. Así, en julio de 2024, los astrónomos del Telescopio Canadá-Francia-Hawái se unieron a la caza y bucearon en archivos de otros observatorios, descubriendo avistamientos previos de Ammonite que se remontaban hasta 19 años atrás. Una persistencia digna del más meticuloso de los detectives y que permitió reconstruir su trayectoria con una exactitud asombrosa.

Ammonite no es un objeto transneptuniano cualquiera. De hecho, ha sido clasificado como un 'sednoide' (por el planeta enano Sedna), una categoría tan rara que 2023 KQ14 es apenas su cuarto miembro conocido. El motivo principal de está rareza reside en su órbita extremadamente alargada, que pasa brevemente por las cercanías del Sol para aventurarse después a distancias asombrosas. Los sednoides, en efecto, son objetos transneptunianos (es decir, más allá de Neptuno) que se distinguen por tener un perihelio (su punto más cercano al Sol) inusualmente grande, superior a las 50 Unidades Astronómicas (una UA, que equivale a 150 millones de km, es la distancia entre la Tierra y el Sol), y un semieje mayor (la mitad de la órbita más larga) que supera las 150 UA. Para ponerlo en perspectiva, el propio Neptuno orbita 'solo' a unas a unas 30 UA de distancia. Los sednoides conocidos hasta ahora incluyen a Sedna (que da nombre a la clase), 2012 VP113 y 2015 TG387. Objetos que, en esencia, son habitantes de las regiones más internas de la misteriosa Nube de Oort, el vasto reservorio de cuerpos helados que, en forma de una esfera que podría tener hasta un año luz de diámetro, rodea por completo nuestro Sistema Solar.

Una de las características más fascinantes de los sednoides, y de Ammonite en particular, es que sus órbitas son tan inmensas que la influencia gravitacional de Neptuno, el planeta más cercano a ellos, apenas se nota. Lo cual significa que estos objetos son auténticas cápsulas del tiempo que preservan las condiciones del Sistema Solar tal y como eran hace miles de millones de años, sin las alteraciones causadas por las interacciones con los planetas gigantes.

Las simulaciones numéricas realizadas por el equipo FOSSIL, co-liderado por Yukun Huang, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, han revelado un dato sorprendente sobre Ammonite. Y es que el objeto ha mantenido una órbita estable durante cerca de 4.500 millones de años, prácticamente desde el nacimiento del Sistema Solar. Sin embargo, lo más intrigante es que su órbita actual es única, es decir, que difiere de la de los otros tres sednoides conocidos. Pero las simulaciones sugieren que, hace unos 4.200 millones de años, sus órbitas debieron ser notablemente similares. ¿Qué pudo haber causado esta divergencia?

Según los investigadores, esta peculiaridad de Ammonite es una prueba más de que el Sistema Solar exterior es mucho más diverso y complejo de lo que se pensaba. Huang, además, subraya que el hecho de que la órbita de 2023 KQ14 no se alinee con las de los otros sednoides disminuye la probabilidad de que exista un Planeta Nueve, buscado desde hace años como posible explicación a la extraña agrupación orbital de una serie de objetos transneptunianos, como si algo muy grande (entre cinco y diez veces la Tierra) los estuviera 'pastoreando' desde las sombras.

Sin embargo, la órbita divergente de Ammonite sugiere que, si el Planeta Nueve realmente existe, entonces debe estar mucho más lejos de lo que se había predicho. Como señala el Huang, «es posible que un planeta existiera una vez en el Sistema Solar, pero que luego fuera expulsado, causando las órbitas inusuales que vemos hoy». Esta idea de un 'planeta fugitivo' que hace miles de millones de años perturbó el sistema y luego fue eyectado al espacio interestelar es una alternativa fascinante al de un Planeta Nueve residente.

Aunque la existencia del Planeta Nueve sigue siendo una posibilidad, cada nuevo sednoide descubierto añade más y más restricciones a su órbita, reduciendo el número de sus posibles 'escondites'. Si resulta ser real, es probable que el Planeta Nueve sea un mundo gigantesco, quizás el quinto más grande de nuestro sistema, pero tan distante que apenas recibiría luz del Sol. Por eso, encontrarlo es algo parecido a buscar una aguja en un pajar gigantesco y oscuro.

Por último, el descubrimiento de Ammonite también ha resuelto un misterio conocido como el 'q-gap', una brecha inexplicable en la distribución de las distancias del perihelio de los objetos del Sistema Solar exterior. La órbita de Ammonite 'rellena' este vacío, y supone una nueva pieza en el rompecabezas de cómo se organizó nuestro sistema planetario.

Fumi Yoshida, líder del proyecto FOSSIL, enfatiza la trascendencia del hallazgo: «2023 KQ14 fue encontrado en una región lejana donde la gravedad de Neptuno tiene poca influencia. La presencia de objetos con órbitas alargadas y grandes distancias de perihelio en esta área implica que algo extraordinario ocurrió durante la antigua era en que 2023 KQ14 se formó». Ese 'algo extraordinario' podría ser cualquier cosa, desde el ya mencionado planeta expulsado, hasta la interacción con estrellas pasajeras en el cúmulo natal del Sol, o incluso la captura de objetos de otros sistemas estelares en los albores de nuestro vecindario planetario. «Me alegraría -concluye Yoshida- el equipo FOSSIL pudiera hacer muchos más descubrimientos como este y ayudar a dibujar una imagen completa de la historia del Sistema Solar».