El enigma de los planetas más extraños del universo tiene explicación: descubren cómo nacen dos planetas gigantes abrasadores en sistemas de estrellas gemelas

Durante décadas, los astrónomos se han maravillado ante la existencia de los denominados “Júpiter calientes”: planetas gigantescos, similares en tamaño a nuestro Júpiter, pero con órbitas tan próximas a su estrella que completan una vuelta en apenas un par de días. Estos colosos, envueltos en temperaturas extremas superiores a los 1.500 °C, han desafiado las teorías tradicionales sobre la formación planetaria. Y si ya es raro encontrar uno de estos cuerpos ardientes, el hallazgo de dos orbitando estrellas gemelas en el mismo sistema parecía casi fantástico. Hasta ahora.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Yale ha publicado en The Astrophysical Journal un estudio pionero que ofrece una explicación convincente a este fenómeno extraordinario: la formación de «dobles Júpiter calientes» en sistemas estelares binarios. Lejos de tratarse de una rareza caótica, el trabajo sugiere que esta configuración puede ser el resultado natural de una evolución astronómica compleja y elegante, guiada por las leyes de la gravedad y el tiempo.

Una danza gravitacional milenaria

Todo gira, literalmente, en torno a un mecanismo llamado von Zeipel-Lidov-Kozai (ZLK), un proceso que actúa en sistemas con al menos tres cuerpos: en este caso, dos estrellas y dos planetas. Si bien el término suena técnico, el principio es sencillo y poético a la vez. Cuando un planeta orbita una estrella que forma parte de una pareja estelar, la influencia gravitatoria de la estrella compañera puede ir alterando, con el paso de millones de años, la inclinación y la forma de la órbita planetaria.

Este vaivén orbital acaba estirando tanto la trayectoria del planeta que, en sus puntos más cercanos, roza literalmente la atmósfera de su estrella anfitriona. En ese punto, las fuerzas de marea entran en juego, extrayendo energía del movimiento del planeta hasta que este queda atrapado en una órbita minúscula, casi circular, muy próxima a su estrella: ha nacido un Júpiter caliente.

Lo revolucionario del estudio es que, en sistemas binarios donde ambos astros tienen planetas gigantes a su alrededor, este proceso puede ocurrir por duplicado, casi como un efecto espejo. Así, ambas estrellas terminan rodeadas por sus respectivos gigantes ardientes. El resultado: un raro y espectacular sistema con dos Júpiter calientes, uno para cada estrella.

Simulaciones para ver lo invisible

Dado que estos movimientos se desarrollan a lo largo de miles de millones de años, observar directamente este proceso es imposible para cualquier astrónomo. Por eso, el equipo de Yale utilizó simulaciones computacionales avanzadas, alimentadas con datos del archivo de exoplanetas de la NASA y del telescopio espacial Gaia de la ESA. Gracias al clúster de supercomputación Grace de Yale, pudieron recrear cientos de configuraciones de sistemas binarios, alterando variables como masas, distancias y ángulos orbitales.

Los resultados fueron reveladores: bajo ciertas condiciones, el doble proceso de migración ZLK ocurre con relativa frecuencia. Incluso estiman que hasta un 9% de los sistemas binarios con un Júpiter caliente conocido podrían albergar un segundo planeta similar en la estrella compañera, aún por descubrir.

Las claves, según los investigadores, están en el equilibrio. Si las estrellas están demasiado cerca, sus campos gravitatorios interfieren con la formación de planetas. Si están demasiado lejos, no se influyen lo suficiente como para iniciar la migración orbital. Solo en separaciones intermedias —alrededor de unos pocos cientos a miles de unidades astronómicas— se da el escenario perfecto para esta “coreografía cósmica”.

Un desafío a los modelos clásicos

La existencia de estos sistemas no solo añade exotismo al catálogo de exoplanetas, también plantea preguntas fundamentales. Según los modelos tradicionales de formación planetaria, los gigantes como Júpiter deberían surgir en las regiones externas de los sistemas solares, donde hay material suficiente para acumular sus inmensas masas. Verlos tan cerca de sus estrellas es como encontrar un iceberg junto al sol: algo no cuadra.

El proceso ZLK resuelve en parte este enigma al proponer que estos planetas sí se formaron lejos, pero migraron hacia el interior por efectos gravitacionales. Esto reconfigura nuestro entendimiento del equilibrio y evolución de los sistemas planetarios, y sugiere que algunos escenarios que antes se creían improbables podrían ser más comunes de lo que pensamos.

¿Dónde buscar los próximos?

Hasta ahora, solo se conoce con certeza un sistema con doble Júpiter caliente: WASP-94, descubierto hace una década. Pero los investigadores creen que su trabajo abre la puerta a una estrategia concreta de búsqueda. Recomiendan examinar con lupa los sistemas binarios donde ya se ha identificado un Júpiter caliente, especialmente aquellos en los que la estrella compañera se encuentra a una distancia moderada.

Estos sistemas podrían estar ocultando a su “gemelo ardiente”, orbitando en silencio, invisible para nuestros telescopios… por ahora. Una campaña sistemática de observación centrada en estos candidatos podría multiplicar los casos conocidos y confirmar si el modelo propuesto por los astrónomos de Yale se replica en la realidad.

Más allá del hallazgo

El estudio, liderado por la profesora Malena Rice junto a los investigadores Yurou Liu y Tiger Lu, representa un avance significativo no solo en astrofísica, sino en la metodología científica. Demuestra cómo la combinación de modelos teóricos, datos observacionales y simulaciones numéricas puede desvelar dinámicas que desafían la intuición humana.

Y aunque el concepto de planetas gigantes abrasadores girando en sincronía alrededor de estrellas gemelas suene a ciencia ficción, esta investigación demuestra que la naturaleza, cuando se la observa con paciencia y las herramientas adecuadas, es capaz de ofrecer espectáculos aún más sorprendentes que cualquier invención literaria.