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El objeto interestelar anómalo Oumuamua era demasiado pequeño para ser detectado por nuestros mejores telescopios, pero se dedujo que era un objeto muy alargado porque variaba drásticamente su brillo a medida que giraba cada 8 horas.
Vivimos en una época apasionante. Los primeros objetos interestelares de gran tamaño se descubrieron recién en la última década: el meteorito interestelar IM1 en 2014, el objeto anómalo cercano a la Tierra `Oumuamua en 2017 y el cometa interestelar Borisov en 2019. Una incógnita fundamental es la fuente probable de cada uno de estos objetos inusuales de fuera del sistema solar.
Para arrojar nueva luz sobre esta incógnita, propuse un proyecto de verano a Shokhruz Kakharov, un estudiante de grado de la Universidad de Harvard. Mi idea era calcular las trayectorias de estos objetos interestelares en el tiempo en el potencial gravitatorio de la Vía Láctea y averiguar de dónde venían. La región galáctica que sus órbitas muestrearon en el pasado limitaría las propiedades de sus fuentes. Por ejemplo, si se originaron cerca de una estrella, se podría limitar la edad de la estrella y el proceso físico que podría haber producido cada uno de estos objetos interestelares.
Iniciamos las trayectorias pasadas de estos objetos interestelares invirtiendo sus velocidades medidas en relación con el Estándar Local de Reposo, el marco de referencia obtenido al promediar los movimientos aleatorios de las estrellas locales cercanas al Sol. Este marco está girando alrededor del centro de la Vía Láctea a una velocidad de aproximadamente 240 kilómetros por segundo, diez mil veces más rápido que el límite de velocidad en una autopista.
Utilizando un código informático, Shokhruz integró numéricamente las trayectorias de los objetos interestelares en el tiempo en el potencial gravitatorio de la Vía Láctea. Para simplificar, ignoramos las características gravitacionales transitorias, como los brazos espirales y la barra galáctica. Esta es una aproximación razonable para las órbitas en la parte exterior del disco galáctico.
Vista sumulada del asteroide Oumuamua
Al integrar las órbitas de estos objetos interestelares en el tiempo, pudimos delimitar la región espacial de sus posibles fuentes dentro de la Vía Láctea. Estas restricciones limitan los posibles lugares de nacimiento de los diferentes objetos interestelares y brindan información sobre el entorno galáctico en el que se originaron.
Las estrellas cercanas al Sol siguen una distribución exponencial por encima y por debajo del plano medio del disco galáctico, con una altura de escala que aumenta con la edad. Utilizamos la excursión vertical de cada objeto interestelar desde el plano medio del disco de la Vía Láctea para restringir la función de probabilidad para su posible edad. Nuestro enfoque fue simple. Dada la excursión vertical máxima de cada objeto desde el plano medio del disco de la Vía Láctea, calculamos la distribución de edad de las estrellas que podrían haberlos engendrado dentro de esa región para inferir la distribución de probabilidad para la edad del objeto.
Cualquier efecto dinámico en la altura de escala estelar por perturbaciones gravitacionales también afectaría a los objetos interestelares, ya que ambas poblaciones no tienen colisiones. Por lo tanto, nuestras restricciones de edad se aplican directamente a la edad completa de los objetos interestelares independientemente de su tiempo de viaje.
Descubrimos una pequeña extensión vertical de la trayectoria pasada de Oumuamua fuera del plano medio de la Vía Láctea, aproximadamente seis veces más pequeña que la del Sol. Esto sugiere que Oumuamua se originó cerca del plano medio del delgado disco de estrellas jóvenes. Este hecho implica una edad probable menor a 1-2 mil millones de años. Cosmológicamente hablando, Oumuamua es un bebé, más joven por un orden de magnitud en relación con la edad del Universo. Es incluso mucho más joven que el Sol, que es un florecimiento tardío en la historia cósmica
La evolución de la distancia del objeto interestelar Oumuamua al Sol sigue un período de unos 2.200 millones de años. Oumuamua estaba en el otro lado del disco de la Vía Láctea en relación con el Sol hace unos 1.100 millones de años.
La excursión máxima del cometa Borisov es similar a la del Sol, lo que sugiere una edad similar. El meteoro IM1 presenta excursiones verticales mayores, lo que sugiere una fuente más antigua. También aplicamos el mismo código para calcular las trayectorias futuras de las sondas interestelares lanzadas por la NASA hace décadas, Voyager 1 y 2 y Pioneer 10 y 11.
Hemos descubierto que las sondas interestelares creadas por el hombre, como la Voyager 1 o la Pioneer 10, llegarán al lado opuesto del disco de la Vía Láctea en relación con el Sol en unos 2.000 millones de años y volverán a las proximidades del Sol en 4.000 millones de años. Este futuro “regreso cerca de casa” ocurrirá mucho antes de que el Sol evolucione para convertirse en una estrella gigante roja en unos 7.600 millones de años.
La extensión radial y vertical de la trayectoria de la Voyager 1 con respecto al plano galáctico se asemeja a los rangos correspondientes al Sol.
Cuando el Sol muera, dejará tras de sí una esfera metálica compacta, aproximadamente del tamaño de la Tierra y que contendrá el 60% de la masa actual del Sol. Este remanente se llama enana blanca. Conocemos este destino por la misma razón que nos damos cuenta de que estamos condenados a morir después de visitar un cementerio. Hay numerosas enanas blancas de estrellas similares al Sol que ya murieron y están enterradas en la Vía Láctea.
A partir de la edad medida de estas enanas blancas, se puede inferir la historia de formación estelar de la Vía Láctea. El procedimiento es similar a inferir las tasas de natalidad históricas a partir de certificados de defunción fechados. La mayoría de las estrellas de la Vía Láctea se formaron miles de millones de años antes que el Sol, con un pico en la tasa de formación estelar hace unos 10.000 millones de años. Si civilizaciones como la nuestra nacieron alrededor de ese pico y lanzaron sondas tipo Voyager hace más de 2.000 millones de años, estas sondas podrían haber llegado ya a las proximidades del Sol desde el otro lado del disco de la Vía Láctea.
Por eso vale la pena comprobar si la forma anómala y la aceleración no gravitacional de Oumuamua o la fuerza y velocidad anómalas del material de IM1 podrían ser indicativas de un origen tecnológico. Aunque algunos consideran que esta idea es controvertida y herética, a mí me parece de sentido común. Pero, ¿qué puedo decir? Soy un simple muchacho de granja curioso, no tan intelectual como podrían serlo algunos editores de Scientific American, aquellos que prefieren no confundir a sus lectores con el sentido común.
SOBRE EL AUTOR
Avi Loeb es el director del Proyecto Galileo, director fundador de la Iniciativa Agujero Negro de la Universidad de Harvard, director del Instituto de Teoría y Computación del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica y ex presidente del departamento de astronomía de la Universidad de Harvard (2011-2020). Es ex miembro del Consejo de Asesores del Presidente en Ciencia y Tecnología y ex presidente de la Junta de Física y Astronomía de las Academias Nacionales. Es el autor del best-seller “Extraterrestre: el primer signo de vida inteligente más allá de la Tierra” y coautor del libro de texto “Vida en el cosmos”, ambos publicados en 2021. Su nuevo libro, titulado “Interstellar”, se publicó en agosto de 2023.
