En un universo donde se sabe que más de 4.500 estrellas albergan planetas, y muchas estrellas vienen en pares, uno pensaría que los mundos de dos soles como Tatooine de Star Wars estarían por todas partes. Pero de más de 6.000 exoplanetas confirmados -la mayoría descubiertos por el Telescopio Espacial Kepler de la NASA y el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS)- solo 14 han sido encontrados orbitando estrellas binarias. Según las expectativas, los astrónomos pensaban que debería haber cientos, así que ¿a dónde fueron todos?
Investigadores de la Universidad de California, Berkeley, y la Universidad Americana de Beirut tienen una respuesta, y apunta directamente a la teoría general de la relatividad de Einstein. En sistemas binarios, dos estrellas con masas ligeramente diferentes orbitan entre sí elípticamente, y un planeta a su alrededor experimenta atracciones gravitacionales en competencia. Esto hace que la órbita del planeta preceda, mientras que la precesión de las estrellas se acelera por efectos relativistas generales a medida que las fuerzas de marea las acercan. Cuando estas tasas de precesión se sincronizan en resonancia, la órbita del planeta se vuelve inestable.
'Dos cosas pueden suceder: O el planeta se acerca mucho, mucho al binario, sufriendo una disrupción por marea o siendo engullido por una de las estrellas, o su órbita se perturba significativamente para ser eventualmente expulsada del sistema', dijo Mohammad Farhat, becario postdoctoral Miller en UC Berkeley y primer autor del artículo. 'En ambos casos, te deshaces del planeta.'
Esto no significa que las estrellas binarias estén libres de planetas; los planetas sobrevivientes tienden a orbitar más lejos, lo que los hace difíciles de detectar con los métodos de tránsito actuales. 'Seguramente hay planetas ahí afuera. Es solo que son difíciles de detectar con los instrumentos actuales', agregó el coautor Jihad Touma, profesor de física en la Universidad Americana de Beirut.
El equipo reportó sus resultados en The Astrophysical Journal Letters, destacando un 'desierto' planetario alrededor de estrellas binarias cercanas. Kepler y TESS detectan planetas midiendo caídas en la luz estelar durante los tránsitos, y Kepler identificó alrededor de 3.000 sistemas binarios eclipsantes. Dado que aproximadamente el 10% de las estrellas similares al Sol albergan planetas grandes, los científicos esperaban aproximadamente 300 sistemas con planetas circumbinarios. En cambio, solo se han encontrado 47 candidatos, con solo 14 confirmados.
Notablemente, ninguno de estos planetas confirmados orbita estrellas binarias muy cercanas que completen una órbita en menos de unos siete días. 'Tienes una escasez de planetas circumbinarios en general y tienes un desierto absoluto alrededor de binarias con períodos orbitales de siete días o menos', dijo Farhat. Los sistemas binarios tienen una zona de inestabilidad donde los planetas no pueden permanecer estables, e interesantemente, 12 de los 14 planetas circumbinarios conocidos orbitan justo más allá de esta región, sugiriendo que se formaron más lejos y migraron hacia adentro.