Buscando a Némesis en la oscuridad

¿Es el Sol parte de un sistema estelar binario? Una hipotética estrella compañera no vista, apodada Némesis, podría estar enviando cometas hacia la Tierra. Si Némesis existe, el nuevo telescopio WISE de la NASA debería ser capaz de detectarlo.

Un objeto oscuro puede estar al acecho cerca del Sistema Solar, y de vez en cuando lanzando cometas en nuestra dirección.

Apodado "Némesis" o "La Estrella de la Muerte" este objeto no detectado podría ser una estrella enana roja o marrón, o una presencia aún más oscura con una masa varias veces la de Júpiter.

¿Por qué los científicos piensan que algo podría estar oculto más allá del borde de nuestro sistema solar? Originalmente, Némesis sugirió como una forma de explicar un ciclo de extinciones en masa en la Tierra, al más puro estilo de las 'profecías' apocalípticas sobre el fin del mundo en 2012...

Los paleontólogos David Raup y Jack Sepkoski dicen que, durante los últimos 250 millones de años, la vida en la Tierra ha enfrentado a la extinción en un ciclo de 26 millones de años. Los astrónomos proponen impactos de cometas como una posible causa de estas catástrofes.

Nuestro sistema planetario está rodeado por una enorme colección de cuerpos helados llamada Nube de Oort. Si el Sol forma parte de un sistema binario en el que dos estrellas están gravitacionalmente vinculadas y tienen un centro de masa común, dicha interacción puede alterar la Nube de Oort periódicamente, enviando cometas hacia nosotros.

Un impacto de asteroide es el famoso responsable de la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años, pero grandes cometas pueden ser igualmente letales. Un cometa pudo haber sido la causa del evento de Tunguska en Rusia en 1908. La explosión habría tenido alrededor de mil veces la potencia de la bomba atómica arrojada sobre Hiroshima, y aplanado unos 80 millones de árboles en una zona de 830 millas cuadradas.

Si bien hay pocas dudas sobre el poder destructivo de los impactos cósmicos, no hay pruebas de que los cometas han causado periódicamente extinciones en masa en nuestro planeta. La teoría de las extinciones periódicas en sí misma todavía se debate y muchos insisten en que se necesitan más pruebas. Incluso si el consenso científico es que los eventos de extinción no se producen en un ciclo predecible, ahora hay otras razones para sospechar de un oscuro compañero para el Sol.

Un planeta enano recientemente descubierto, llamado Sedna, tiene una órbita elíptica extra-larga y siempre alrededor del Sol. Sedna es uno de los objetos más distantes observados hasta ahora, con una órbita que oscila entre 76 y 975 UA (1 UA es la distancia -media- entre la Tierra y el Sol). Se estima que Sedna demora en orbitar al Sol entre 10,5 hasta 12 mil años. El descubridor de Sedna, Mike Brown de Caltech, señaló en un artículo de la revista Discover que la ubicación de este planeta enano carece de sentido.

"Sedna no debería estar allí", dijo Brown. "No hay manera de colocar a Sedna donde está. Nunca se acerca lo suficiente como para verse afectado por el Sol, pero no está lo suficientemente lejos del Sol como para verse afectado por otras estrellas".

Tal vez un objeto masivo 'invisible' es responsable de la desconcertante órbita de Sedna, su influencia gravitatoria mantiene a Sedna fijo en esa parte distante del espacio.

"Mis estudios siempre han buscado los objetos más cercanos y que, por lo tanto, se desplazan más rápido", dijo Brown a Astrobiology Magazine. "Habría pasado por alto fácilmente alto algo tan lejano y lento como Nemesis".

John Matese, profesor emérito de Física en la Universidad de Luisiana en Lafayette, sospecha que Némesis existe por otra razón. Los cometas en el Sistema Solar interior parecen -en su mayoría- que provienen de la misma región de la Nube de Oort, y Matese piensa que la influencia gravitacional de un compañero solar perturba esa parte de la nube, dispersando los cometas a su paso. Sus cálculos sugieren que Némesis posee entre 3 a 5 veces la masa de Júpiter, en lugar de las masas 13 veces la de Júpiter o mayor, masa que algunos científicos piensan que es una cualidad necesaria de una enana marrón. Incluso con esta menor masa, muchos astrónomos aún la calificarían como una estrella de baja masa en lugar de un planeta, ya que las circunstancias del nacimiento de estrellas y planetas difieren.

La Nube de Oort se cree que se extiende a alrededor de 1 año-luz del sol. Según las estimaciones de Matese, Némesis se encontraría a 25.000 UA de distancia (o alrededor de un tercio de un año-luz). La estrella más cercana al Sol que se conozca es Próxima Centauri, que se encuentra a 4,2 años-luz de distancia.

Richard Muller de la Universidad de California en Berkeley sugirió por primera vez la teoría de Némesis, e incluso escribió un libro de divulgación sobre el tema. En su opinión, Némesis es una estrella enana roja a 1,5 años-luz de distancia. Muchos científicos responden que el ancho de tal órbita es inestable y no podría haber durado mucho tiempo, ciertamente no lo suficiente como para haber causado la extinción visita en el registro fósil de la Tierra. Pero Muller dice que esta inestabilidad se ha traducido en una órbita que ha cambiado mucho en miles de millones de años, y en los próximos millones de años Némesis será 'lanzado' y estará libre del Sistema Solar.

Los sistemas estelares binarios son comunes en la galaxia. Se estima que un tercio de las estrellas en la Vía Láctea son binarias o forman parte de un sistema de estrellas múltiples.

Las enanas rojas son también comunes. De hecho, los astrónomos dicen que son el tipo más común de estrella en la galaxia. Se cree que las enanas marrones también son comunes, pero sólo se conocen unas pocas cientos en este momento porque son difíciles de ver. Las enanas rojas y las enanas marrones son más pequeñas y más frías que nuestro Sol, y no comienzan a brillar. Si las enanas rojas se pueden comparar con el rojo rescoldo de un fuego moribundo, las enanas marrones serían las cenizas humeantes. Por ser tan tenues, es posible que el Sol tenga un compañero secreto a pesar de haber buscado en el cielo durante muchos años con una variedad de instrumentos.

El nuevo telescopio de la NASA, el Wide-Field Infrared Survey Explorer (más conocido como WISE), puede ser capaz de responder a la interrogante de Némesis de una vez por todas.

WISE observa el Universo en la parte infrarroja del espectro. Al igual que el telescopio espacial Spitzer, WISE 'caza' el calor. La diferencia es que WISE tiene un campo de visión mucho más amplio, y así es capaz de escanear una mayor porción del cielo para objetos lejanos.

WISE comenzó a rastrear el cielo el 14 de enero, y la NASA divulgó recientemente las primeras imágenes de la misión. La misión cartografiará todo el cielo, hasta octubre, cuando el refrigerante de la nave se agote.

Parte de la misión WISE es la búsqueda de enanas marrones, y la NASA espera encontrar un millar de estos objetos estelares tan débiles a una distancia de hasta 25 años-luz del Sistema Solar.

Davy Kirkpatrick del Procesamiento Infrarrojo y Centro de Análisis de la NASA en Caltech no encontró nada cuando buscaba a Némesis utilizando datos del Two Micron All Sky Survey (2MASS). Ahora Kirkpatrick es parte del equipo científico de WISE, y está listo para volver a buscar cualquier signo de un compañero del astro rey.

Kirkpatrick no cree que Némesis sea la estrella enana roja con una órbita enorme descrita por Muller. En su opinión, la descripción de Matese de Némesis como un objeto de baja masa y más cerca de casa es más plausible.

"Creo que la posibilidad de que el Sol tenga un compañero de otro tipo no es una idea loca", dijo Kirkpatrick. "Puede ser un objeto distante en un mundo más estable, con órbita más circular y que ha pasado desapercibido hasta ahora".

Ned Wright, profesor de astronomía y física de UCLA y el investigador principal de la misión WISE dijo que WISE verá fácilmente un objeto con una masa varias veces la de Júpiter y situado 25.000 UA de distancia, como lo sugiere Matese.

"Esto se debe a que Júpiter es auto-luminoso como una enana marrón", dijo Wright. "Pero para los planetas con menos masa que Júpiter en el Sistema Solar exterior, WISE será menos sensible".

Ni Kirkpatrick ni Wright piensan que Némesis está perturbando la Nube de Oort y enviando los cometas hacia la Tierra. Como se lo imaginan en una órbita más 'benigna', prefieren el nombre de "Tycho" (la hermana buena).

Independientemente de lo que esperan encontrar, la búsqueda de WISE no se centrará en una región concreta del cielo.

"Tanto WISE, como también 2MASS, estudian todo el cielo", dijo Kirkpatrick. "Habrá algunas regiones como el Plano Galáctico donde las observaciones son menos sensibles o campos más atestados, pero también buscaremos en aquellas áreas. Así que no nos preferiremos unas regiones sobre otras".

Puede que no tengamos una respuesta sobre Némesis hasta mediados de 2013. WISE necesita dos ocasiones para explorar el cielo con el fin de generar imágenes que los astrónomos utilizan para detectar objetos en el Sistema Solar exterior. El cambio en la ubicación de un objeto entre el momento de la primera exploración y la segunda le dice a los astrónomos acerca de la ubicación del objeto y de su órbita.

"No creo que completemos la búsqueda de objetos candidatos hasta mediados de 2012, y entonces podemos necesitar hasta un año de tiempo para completar el seguimiento telescópico de esos objetos", dijo Kirkpatrick.

Incluso si no encontramos a Némesis, el telescopio WISE arrojará luz sobre los rincones más oscuros del Sistema Solar. El telescopio se puede utilizar para la búsqueda de planetas enanos como Plutón que orbitan alrededor del Sol y fuera de plano de la eclíptica del Sistema Solar. Los objetos que componen la nube de Oort son demasiado pequeños y distantes para que WISE los vea, pero será capaz de rastrear los cometas y asteroides potencialmente peligrosos cerca de casa.

Imágenes (explicadas en orden, de arriba hacia abajo):
-Concepción artística de Némesis como una enana roja vista desde un campo de escombros cercano, con el Sol visible en el centro.
-El "nuevo objeto" etiquetado en esta imagen es Sedna, un planeta enano con una órbita de 12.000 años alrededor del Sol. La órbita tan alargada de Sedna es un misterio.
-Este diagrama muestra una enana marrón en relación con la Tierra, Júpiter, una estrella de baja masa y el Sol.

Fuente