La velocidad de Oumuamua podría indicar de dónde vino

Los astrónomos podrán descubrir de qué tipo de estrellas provienen los objetos interestelares como Oumuamua y, por lo tanto, revelar parte de sus composiciones químicas, en función de la velocidad que desarrollan a medida que ingresan a nuestro Sistema Solar, según un nuevo estudio. Por ejemplo, lograrán determinar si Oumuamua pudo haber carecido del agua necesaria para hacer crecer una cola típica de cometa, porque provenía de un sistema planetario rico en elementos pesados.

Un investigador de la Universidad de Oxford, en Reino Unido, ha desarrollado en un nuevo estudio una metodología que podría permitir avanzar en la caracterización de los objetos interestelares (ISO), que próximamente podrían llegar a descubrirse en grandes cantidades gracias al aprovechamiento de nuevas tecnologías de observación astronómica. Los ISO como Oumuamua no son interesantes únicamente porque provienen del exterior del Sistema Solar: además, podrían mejorar nuestra comprensión sobre la estructura y la historia de la Vía Láctea y la formación de exoplanetas. 

En su proyecto de doctorado, el estudiante graduado Matthew Hopkins explica que el descubrimiento en los últimos años de los primeros objetos interestelares observados viajando a través del Sistema Solar, denominados técnicamente 1I/'Oumuamua y 2I/Borisov, ha despertado un gran interés en la comunidad científica internacional. 

Estos “pequeños mundos” son muestras de los componentes básicos de la formación de planetas que tuvo lugar en otras estrellas, y se acercan lo suficiente a nosotros para obtener una caracterización física detallada, hasta ahora reservada únicamente para los cometas y asteroides del Sistema Solar.

Velocidad, procedencia y composición química

No cabe duda que Oumuamua, descubierto en 2017, fue el más popular de estos objetos y el que generó mayor polémica. Para el profesor de física de Harvard, Avi Loeb, y otros científicos podría tratarse de una sonda alienígena construida por inteligencia extraterrestre. Sin embargo, otros especialistas desestimaron esta idea y concluyeron que el objeto en forma de cigarro era en realidad un cometa interestelar de forma alargada, impulsado por gas de hidrógeno. 

El misterio podría resolverse gracias al trabajo de Hopkins, que recientemente fue presentado en la Reunión Nacional de Astronomía 2023 del Reino Unido. Según el científico, la velocidad relativa de un ISO está relacionada con la velocidad relativa de su estrella madre, que depende significativamente de si esa estrella proviene del disco delgado de la Vía Láctea, con una mayor presencia de elementos pesados, o del disco grueso de la galaxia, con menos elementos pesados. 

La velocidad y la procedencia de un ISO no son un dato menor: por ejemplo, los objetos interestelares que provienen de estrellas con una mayor cantidad de elementos pesados generalmente poseen una fracción menor de agua. Esto podría explicar por qué Oumuamua, en caso de que efectivamente sea un cometa, no logró desarrollar la típica “cola”, que requiere de agua.

"Mis resultados muestran que la velocidad de un ISO se relaciona directamente con su composición química, y debido a esto podemos tener una idea de los tipos de estrellas de los que pueden provenir", indicó Hopkins en una entrevista con Space.com. Esto se debe a que cada estrella se mueve alrededor de la galaxia a su propio ritmo: juntas forman grupos en movimiento que están relacionados con su punto de origen y, a su vez, con su química intrínseca.

Una oportunidad única

Las estrellas más jóvenes y con preponderancia de elementos más pesados, como el Sol, se ubican en el denominado "disco delgado" de la galaxia, un sector en los brazos espirales de la Vía Láctea de unos 400 años luz de espesor. Rodeando esta estructura se encuentra el llamado "disco grueso" de la galaxia, que puede extenderse hasta 1.000 años luz y agrupa estrellas más antiguas, con menos elementos pesados. 

Según el estudio de Hopkins, las poblaciones de estrellas pertenecientes a cada disco tienen diferentes distribuciones de velocidad. Como los ISO que expulsa cada grupo comparten una velocidad similar a la de su estrella madre en relación con el Sol, tienden a incorporarse a los mismos grupos en movimiento, los cuales se cruzan permanentemente con el astro rey.

“Deberíamos esperar detectar objetos interestelares provenientes del "vértice solar", que es la dirección del movimiento del Sol en relación con otras estrellas cercanas. Oumuamua estaba en esa zona, y Borisov se encontraba un poco más lejos, pero todavía bastante cerca del vértice solar. De ahí es de donde esperamos que vengan la mayoría de ellos", agregó Hopkins.

Al llegar en esa dirección significa que se acercarán más al Sol, donde son más fáciles de detectar mientras están en el cielo del hemisferio sur, al que estará dedicado el nuevo Observatorio Vera Rubin, localizado en Chile. Hopkins cree que la próxima encuesta del Observatorio Vera Rubin ofrecerá la primera oportunidad de caracterizar esta población de objetos interestelares, que podrían llegar a detectarse en grandes cantidades.

Referencia

Interstellar objects in a galactic context. Matthew Hopkins. UKRI/University of Oxford, Proyecto de investigación activo (2021-2025).