¿De dónde viene Oumuamua? La velocidad nos puede dar la clave

Sin duda, Oumuamua es uno de los grandes misterios de la última década en el campo de la astronomía desde que se detectó en 2017. Su origen y su composición ha despertado numerosas teorías y generado decenas de estudios científicos. Pero su distancia hacen muy complejo un estudio preciso de sus características. Pero una de ellas, la velocidad, podría ser clave para dar un paso de gigantes.

De acuerdo con un reciente estudio, liderado por Matthew Hopkins de la Universidad de Oxford, los expertos podrán descubrir de qué tipo de estrellas provienen los objetos interestelares como Oumuamua y, por lo tanto, comprender en mayor profundidad sus composiciones, en función de su velocidad a medida que ingresan a nuestro sistema solar.

Hasta ahora, los astrónomos han descubierto solo dos objetos interestelares confirmados (ISO por sus siglas en inglés) en nuestro sistema solar: Oumuamua y 2I/Borisov. Ambos no podrían haber sido más diferentes entre sí. El primero, por ejemplo, carece de cualquier cola similar a un cometa, mientras que Borisov parecía un cometa típico.

Sin embargo, las propiedades de sus sistemas planetarios de origen están impresas en ambos. "Debido a que provienen de otras estrellas, sus propiedades se correlacionarán con esas estrellas", explica Hopkins en una entrevista. Aunque hasta la fecha solo hemos detectado dos ISO, se espera que miles de ellos pasen por nuestro sistema solar en un momento dado, la mayoría demasiado lejos de nosotros para ser detectados. Sin embargo, la mayoría o todos probablemente comenzaron su vida como cometas alrededor de otras estrellas, antes de que un encuentro con un planeta del tamaño de Júpiter, o tal vez una estrella, los expulsara al espacio interestelar.

En nuestro sistema solar, "por cada cometa que Júpiter o Neptuno empujaron hacia la Nube de Oort, hubo 10 a los que expulsaron por completo. Y hay un billón de objetos en la Nube de Oort - añade Hopkins -. Haciendo los cálculos, es fácil llegar a la conclusión de que los ISO son los objetos más numerosos en la Vía Láctea". Para saber la composición de estos objetos hay que analizar las estrellas que los arrojaron en su trayectoria. Cada estrella se mueve alrededor de la galaxia a su propio ritmo y juntas forman grupos en movimiento que están relacionados con su punto de origen y con una química intrínseca.

Las estrellas con los elementos más pesados, como nuestro Sol, viven en el "disco delgado" de la galaxia, un plano en los brazos espirales de unos 400 años luz de espesor. Rodeando este disco se encuentra uno más ancho o grueso que puede extenderse hasta 1.000 años luz sobre el plano de la galaxia y contiene en su mayoría estrellas más viejas con menos elementos pesados. Las poblaciones de estrellas pertenecientes a cada disco tienen diferentes velocidades. Y los ISOcomparten una velocidad similar a la de su estrella madre. Esto permite deducir que, cuanto menor sea la velocidad relativa de un ISO, más probable es que caiga en el sistema solar interior donde podemos detectarlo; los más rápidos simplemente avanzarán sin ser necesariamente atraídos por la gravedad del sol. Pero también nos permite, al detectar la velocidad, evaluar si viene del disco delgado con más elementos pesados o del disco grueso con menos elementos pesados.

"Mis resultados muestran que la velocidad de un ISO se correlaciona con su composición, y debido a esto podemos tener una idea de los tipos de estrellas de los que pueden provenir", afirma Hopkins. Se espera que los ISO de menor velocidad provengan del disco delgado que contiene elementos más pesados. A esto hay que añadirle que, cuantos más elementos pesados haya en el disco de gas y polvo que forman los planetas y cometas, menor será la fracción de agua que tendrá un ISO. Esto se debe a que un disco protoplanetario rico en elementos más pesados contiene una gran cantidad de carbono, y el carbono (así como el hierro, el magnesio, el silicio y el azufre) es experto en extraer todos los átomos de oxígeno para formar moléculas de dióxido de carbono. El agua solo puede formarse a partir de cualquier átomo de oxígeno que quede, lo que significa que los ISO que se forman dentro de estos discos generalmente poseen una fracción menor de agua.

¿Podría esta falta de agua explicar por qué Oumuamua no muestra una cola de cometa? "Debido a que tenía una velocidad más baja en relación con el Sol, probablemente provino de una estrella de disco delgado con elementos más pesados - concluye Hopkins-. Sin embargo, podría haber perdido su agua y otros elementos volátiles de alguna otra manera. Quizás fueron erradicados por rayos cósmicos mientras viajaban a través del espacio interestelar, por ejemplo, o por demasiados pases cercanos a su estrella madre antes de que fuera expulsada". Lo que es evidente es que cada vez sabemos más sobre este objeto, lo cual nos acerca a su origen.