Debería haber cometas interestelares escondidos en nuestro sistema solar después de hacer un viaje de muchos años luz. Quizás ya hemos visto uno pero creímos que era un cometa "normal" formado en el sistema solar, según Tom Hands, astrofísico de la Universidad de Zúrich y miembro de NCCR PlanetS.

Los cometas han fascinado a la humanidad durante siglos. ¿De dónde proceden estos objetos exóticos? Según la teoría más popular propuesta por el astrónomo holandés Jan Oort, durante una fase muy temprana de la formación del sistema solar, los planetas gigantes esparcieron objetos en las regiones exteriores lejos del sol. Allí, las rocas heladas y las partículas de polvo formaron una especie de nube. Las estrellas que pasan podrían dispersar estos objetos hacia el interior del sistema solar, donde los observamos como cometas. Viniendo de la Nube de Oort, estos cometas de largo período a menudo necesitan más de 200 años para una órbita alrededor del sol.

"Presentamos un segundo origen potencial para tales cometas, "dice Tom Hands, postdoctorado en el Instituto de Ciencias Computacionales de la Universidad de Zürich:"Ellos [podrían haber sido] capturados fuera del espacio interestelar en un pasado relativamente reciente".

Dos visitantes interestelares fueron noticia en los últimos años. En 2017, el primer objeto de este tipo fue detectado, un cuerpo parecido a un asteroide llamado 'Oumuamua. En agosto de 2019, el astrónomo aficionado Gennady Borisov encontró un cometa que provenía del espacio interestelar y volverá a abandonar el sistema solar. 'Oumuamua y el cometa Borisov son restos de la formación de planetas en otros sistemas solares, de la misma manera, se cree que nuestros cometas y asteroides son los restos de la formación de planetas en nuestro sistema solar.

Simulando 400 millones de objetos

Tras el descubrimiento de los dos primeros objetos interestelares, Tom Hands y Walter Dehnen de la Universidad de Munich, Alemania, usó simulaciones por computadora para estudiar cómo los objetos interestelares podrían ser capturados por nuestro sistema solar. "Estos polizones se forman alrededor de estrellas distantes antes de ser lanzados hacia nosotros, haciendo un viaje de muchos años luz antes de encontrar a Júpiter y ser capturado en el sistema solar, "explica Hands." Simulamos 400 millones de tales cuerpos a medida que se acercaban al sol y a Júpiter ". Los investigadores utilizaron velocidades realistas para estos objetos basados ​​en datos de la misión GAIA, y estudiaron cómo interactúan con Júpiter en su viaje a través del sistema solar.

Este trabajo se realizó en el clúster VESTA de la Universidad de Zúrich. "Utilizamos un código avanzado que se ejecuta en unidades de procesamiento de gráficos en lugar de procesadores informáticos tradicionales para permitirnos simular una cantidad tan grande de objetos en poco tiempo, "explica Hands." Las simulaciones tomaron dos días en total usando alrededor de 70 tarjetas gráficas. [Hubieran tardado] aproximadamente 140 días si solo hubiéramos usado una tarjeta y mucho, mucho más si hubiéramos utilizado un procesador de computadora de escritorio normal ".

Los resultados de las simulaciones ahora publicados en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society ( MNRAS ) revelan que en una pequeña minoría de casos, Júpiter altera las trayectorias de los objetos lo suficiente como para que se unan al sistema solar. "Aunque la probabilidad de captura es pequeña, podría haber desde unos pocos cientos hasta cientos de miles de estos cometas alienígenas orbitando el sol, "dice el astrofísico.

Los objetos capturados suelen estar en órbitas muy similares a las de los cometas de períodos prolongados que la humanidad ha observado durante siglos. sugiriendo que se esconden a plena vista. "Si pudiéramos identificar uno, tendríamos una posibilidad real de estudiar la composición del material formado en otros sistemas solares en detalle, "dice Hands.

La ESA ha seleccionado recientemente una misión llamada Comet Interceptor diseñada para hacer un sobrevuelo de un cometa interestelar o de largo período. La Universidad de Berna proporcionará el sistema de cámara y el espectrómetro de masas para esta misión, y buscará diferencias entre estos objetos y los cometas que se sabe que tienen su origen en nuestro sistema solar.

En un artículo anterior publicado en mayo de 2019, Hands y sus colegas estudiaron cómo las interacciones cercanas entre las estrellas en su cúmulo de nacimiento afectan a los cometas y asteroides formados alrededor de cada estrella. Descubrieron que los objetos pueden liberarse y dejarse "flotando libremente" en la galaxia, o alternativamente "robado" por otras estrellas. Esto los llevó a sugerir que la Nube de Oort podría estar poblada parcialmente por objetos que se formaron alrededor de otras estrellas pero luego fueron capturados por el sol en su cúmulo de nacimiento hace miles de millones de años. Este último estudio investiga la captura de asteroides y cometas que flotan libremente, que pueden haber sido liberados de su estrella madre por el mecanismo demostrado en el estudio anterior.