Con alrededor de 6.300 exoplanetas descubiertos hasta ahora y más de 10.000 candidatos esperando confirmación, es fácil olvidar los que empezaron todo: los primeros exoplanetas descubiertos y anunciados en 1992. Estos mundos no orbitaban estrellas como el sol. En lugar de eso, rodearon un púlsar, los restos muertos de una estrella que explotó. Este es uno de los últimos lugares del universo que los astrónomos esperaban encontrar planetas (después de todo, un púlsar es el remanente de una supernova) y aún no está claro cómo se formaron estos mundos.
Es evidente que la naturaleza sobresale en la creación de planetas, incluso en condiciones extremadamente hostiles. Sin embargo, nadie sabe todavía cuán “hostiles” pueden ser esas condiciones. Los planetas como los de nuestro sistema solar se forman a partir de discos giratorios de gas y polvo alrededor de estrellas jóvenes, pero los discos también son comunes alrededor de otro tipo de objetos astrofísicos: los agujeros negros. ¿Podrían nacer allí también planetas o al menos emigrar de otros lugares y sobrevivir en su nuevo vecindario?
Sorprendentemente, la respuesta es “tal vez”, aunque depende de qué tipo de agujero negro estemos hablando.
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Para los agujeros negros de masa estelar (que, como los púlsares, se forjan en el núcleo en colapso de una estrella masiva en explosión), existen algunas advertencias. Por ejemplo, cuando una estrella masiva se convierte en supernova, la mayor parte de su materia es arrojada al espacio. Si se pierde suficiente materia, la gravedad de la estrella se debilitará lo suficiente como para que no pueda retener ningún planeta existente, y estos también se perderán en el espacio. Si algún planeta sobrevive a la catastrófica explosión (o se forma de alguna manera después a partir de los restos de escombros), aún puede ser destrozado por las fuerzas de marea y devorado por el agujero negro si se acerca demasiado.
Si el material cae en el agujero negro (quizás desviado de una estrella compañera que orbita peligrosamente cerca), el material forma un disco de acreción: una torta aplanada de material que gira alrededor del agujero negro. La fricción calienta el disco a temperaturas ridículamente altas que pueden freír planetas desde una distancia considerable. Incluso los mundos que están demasiado lejos para arder podrían sufrir la pérdida de sus atmósferas por la copiosa emisión de rayos X y otras radiaciones de alta energía del disco de acreción.
Teniendo esto en cuenta, parece poco probable que haya planetas orbitando agujeros negros de masa estelar. Pero también existen bestias mucho, mucho más grandes: los agujeros negros supermasivos.
Estos acechan en los centros de todas las grandes galaxias y desempeñan un papel turbio pero crítico en el nacimiento y crecimiento galáctico. El que está en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, llamado Sagitario A* (Sgr A*), tiene cuatro millones de masas solares, lo que en realidad lo convierte en un peso relativamente ligero; Otros agujeros negros supermasivos pueden contener miles de millones de masas solares.
Es concebible que los planetas giren alrededor de algunos de estos agujeros negros supermasivos. Sabemos que muchas estrellas orbitan alrededor de Sgr A*, y sabemos por las estadísticas que la mayoría de las estrellas albergan planetas. En principio, una estrella en una órbita suficientemente alargada alrededor de un agujero negro supermasivo podría pasar lo suficientemente cerca como para que el agujero negro robe gravitacionalmente algunos de sus planetas.
Lo más extraño aún es que es posible que se formen planetas alrededor de agujeros negros supermasivos. Ésa es la sorprendente conclusión de un equipo de astrónomos que investigaron esta idea; sus resultados han sido aceptados para su publicación en el Astrophysical Journal, pero puede leer una preimpresión aquí.
El agujero negro supermasivo central de una galaxia suele ir acompañado de un colosal disco de acreción que consiste en enormes cantidades de material que cae. Rodeando este disco hay una nube de polvo oscuro y frío en forma de rosquilla llamada toro. También existen grandes cantidades de polvo en las regiones exteriores más frías del disco, que se encuentran a cientos de miles de millones de kilómetros de distancia del agujero negro. El polvo puede ser materia prima para los planetas, que pueden construirse poco a poco mediante partículas minúsculas que se unen. Los pequeños granos se agregan formando guijarros, luego cantos rodados, y luego hacia arriba y hacia adelante hasta que emergen objetos de masa planetaria.
En su estudio, los astrónomos descubrieron que el disco exterior y el toro de un agujero negro supermasivo podrían fomentar este crecimiento acumulativo con notable eficiencia. De hecho, su trabajo sugiere que este proceso puede producir una amplia gama de objetos: cualquier cosa, desde planetas con masa terrestre hasta estrellas grandes y desarrolladas con 300 veces la masa de nuestro sol.
Esto es, cuanto menos, sorprendente: en nuestro rincón suburbano de la Vía Láctea, lejos del bullicioso núcleo, las estrellas se forman a partir del colapso de arriba hacia abajo de gigantescas nubes de gas, no de la aglomeración de abajo hacia arriba de objetos más pequeños. Además, los científicos descubrieron que un disco y un toro típicos deberían contener tanta materia que podrían formarse allí decenas de millones de objetos de masa planetaria. De ser cierto, los núcleos galácticos con agujeros negros que se alimentan activamente pueden ser, en promedio, los lugares más fecundos para los planetas del universo.
Pero serían muy diferentes a los planetas que conocemos. El gas y el polvo en el disco exterior están desacoplados y no interactúan. Curiosamente, los objetos planetarios e incluso estelares se formarían completamente a partir de polvo, con poco o nada de gas en ellos. Incluso aquellos tan fornidos como Júpiter serían, por definición, “terrestres”: estarían hechos completamente de roca.
El artículo no cubre si esos mundos podrían ser habitables, pero aún podemos especular. Dejando de lado cualquier maldad del propio agujero negro cercano, si tales planetas fueran mucho más grandes que la Tierra, probablemente dificultarían la vida debido a su gravedad superficial intensamente poderosa y aplastante de células.
Es más difícil evaluar las perspectivas de vida en mundos aproximadamente del tamaño de la Tierra alrededor de un agujero negro supermasivo. La probable falta de una atmósfera gaseosa sería un enorme obstáculo para la vida tal como la conocemos. Aparte de eso, un disco de acreción es un lugar hostil. Aun así, otros estudios ya han demostrado que, en determinadas circunstancias, los planetas púlsar podrían ser habitables y, si la vida pudiera soportar esas condiciones hostiles, posiblemente también podría encontrar una manera de existir en las proximidades de un agujero negro gigante. Además, los discos de acreción no duran para siempre, sino que parecen aparecer y desaparecer en una escala de tiempo de decenas de millones a cientos de millones de años. Si algún planeta y estrella coinciden durante ese tiempo, podrían perdurar, haciendo concebible el surgimiento de la vida. Es cierto que esto parece improbable, pero no imposible.
Todo esto es muy especulativo. Pero el universo mismo nos dice que este tipo de cosas parecen posibles, por lo que es necesario ampliar nuestras mentes. Muchos, si no la mayoría, de los exoplanetas que hemos descubierto son muy diferentes de los mundos de nuestro propio sistema solar. En realidad, es bastante encantador pensar que pueden existir otros mucho, mucho más extraños.