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ASTRONOMÍA

Los científicos no dan crédito: Hubble y James Webb estudian 27 mundos helados recién descubiertos más allá de Neptuno y los pequeños conservan el color con el que nacieron

Dos estudios publicados en The Astronomical Journal muestran que los cuerpos pequeños parecen conservar sus colores originales y que hay menos objetos pequeños de los que predecían algunos modelos.

Que son los objetos transneptunianos

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Entre el 24 de enero y el 4 de febrero de 2023, el telescopio espacial James Webb y el Hubble apuntaron a la vez al mismo trozo de cielo, una franja de unos 0,05 grados cuadrados, más o menos la cuarta parte de lo que ocupa la Luna llena vista desde la Tierra. Buscaban cuerpos helados diminutos que giran alrededor del Sol mucho más allá de Neptuno.

De aquella campaña han salido 27 objetos nuevos, algunos de los más pequeños y débiles que se han observado nunca de forma directa. Según la NASA, es la primera vez que se combinan los dos telescopios para estudiar este tipo de cuerpos, y lo que han visto no encaja del todo con lo que esperaban los astrónomos.

Dos estudios con 27 objetos recién descubiertos

Los resultados se reparten en dos artículos complementarios. El estudio sobre colores y composición lo dirigió Anastasia Morgan, doctoranda de la Universidad del Norte de Arizona. El de la distribución de tamaños lo encabezó Marielle Eduardo, doctoranda de la Universidad de Victoria (Canadá), con la supervisión del Consejo Nacional de Investigación de Canadá.

Los protagonistas son los objetos transneptunianos, cuerpos pequeños y helados que orbitan el Sol más allá de la órbita de Neptuno. «La mayoría son más de 100 millones de veces más tenues que los objetos visibles a simple vista», recuerda la nota de la NASA.

Para la agencia, esta clase de cuerpos ofrece «la mejor vista de una etapa temprana de la formación de planetas», cuando un disco de polvo y guijarros alrededor del Sol se agrupó en planetesimales del tamaño de una ciudad. Un planetesimal es uno de esos bloques sólidos que, al unirse, acaban formando planetas. Más allá de Neptuno ese segundo paso no llegó a producirse, y quedó una población congelada de planetesimales.

Hubble mide la luz visible y Webb, la infrarroja

El Hubble registró la luz visible de los objetos y el Webb, su luz infrarroja. Con las dos medidas, los equipos obtuvieron sus colores, que según la NASA funcionan «como una huella dactilar de la composición de la superficie», además de sus tamaños y sus órbitas.

El Webb dedicó a la búsqueda tres tandas de observaciones separadas unos cinco días, con su cámara de infrarrojo cercano NIRCam. El Hubble, por su parte, hizo nueve apuntados de 11 órbitas cada uno, 99 órbitas en total, sobre la misma zona y en las mismas fechas, según detalla el artículo de Morgan y sus colegas.

Los objetos detectados se encuentran a distancias del Sol de entre unas 28 y unas 134 unidades astronómicas. Una unidad astronómica es la distancia media entre la Tierra y el Sol, unos 150 millones de kilómetros.

Los objetos «fríos» y los «calientes» conservan su color

Los equipos estudiaron dos familias. Los objetos dinámicamente «fríos» siguen en sus órbitas originales, casi circulares y en el plano del sistema solar. Los «calientes» se formaron entre las posiciones actuales de Urano y Neptuno y fueron empujados hacia fuera cuando los planetas gigantes migraron al principio de la historia del sistema solar. Hoy recorren órbitas muy alargadas e inclinadas.

Antes de estas observaciones, explica la NASA, los astrónomos pensaban que los objetos pequeños de ambas familias habrían sufrido muchas colisiones y que eso habría cambiado su superficie respecto a la de los grandes. «Pero eso no es lo que mostraron las observaciones», añade la agencia. Los cuerpos pequeños se parecen a sus parientes de mayor tamaño.

«Se podría imaginar un escenario en el que recibir golpes y fragmentarse cambiaría la composición de la superficie, y entonces se vería un color de superficie diferente en los objetos transneptunianos diminutos en comparación con sus hermanos más grandes», explicó Morgan en la nota de la NASA. «Así que es realmente fascinante ver que los objetos más pequeños de algún modo “recuerdan” y conservan la historia de cómo se formaron».

David Trilling, coautor e investigador de la Universidad del Norte de Arizona, se fijó en los que fueron expulsados hacia fuera. «Estos objetos transneptunianos dinámicamente “calientes” conservan una huella de dónde nacieron, aunque desde entonces sus órbitas se hayan desordenado», afirmó.

Según la nota, ambas poblaciones «parecen mantener los mismos colores que cuando se formaron, con pocos cambios desde el nacimiento del sistema solar». En su artículo, Morgan y sus colegas concluyen que la persistencia de estos colores en tamaños pequeños «respalda la interpretación de que estos objetos han conservado en gran medida las propiedades primordiales de su superficie».

Menos objetos pequeños de los que predecían los modelos

Los datos del Webb permitieron además contar cuántos objetos hay de cada tamaño. Las distribuciones de las dos familias resultaron «sorprendentemente parecidas», según la NASA, a pesar de que se formaron en regiones distintas del disco primitivo.

«Es muy interesante que el proceso de formación de planetesimales acabe produciendo la misma distribución de tamaños para las poblaciones fría y caliente, a pesar de formarse en regiones distintas del sistema solar primitivo», afirmó Eduardo en la nota de la NASA. «El proceso parece ser insensible a las condiciones del disco, y produce tamaños de planetesimales similares tanto si el disco es caliente como frío, denso o esponjoso».

Los investigadores encontraron también menos cuerpos muy pequeños de los que esperaban según algunos modelos de formación planetaria. El más débil de los 27 equivale, según la NASA, a ver desde la Tierra un pequeño enjambre de luciérnagas en la Luna. La agencia calcula que el más pequeño mide unos 5 kilómetros de diámetro (el artículo de Eduardo da unos 10, como se explica más abajo), unas cinco veces menos de lo que pueden detectar los telescopios terrestres más sensibles.

El artículo de Eduardo y su equipo lo presenta como «el sondeo del sistema solar más profundo hasta la fecha», con alrededor de una magnitud más de profundidad que el sondeo de referencia que hizo el Hubble en 2004. Para el telescopio James Webb era, según sus autores, el primer sondeo dedicado a estos objetos.

Lo que estos datos todavía no aclaran

El trabajo cubre un trozo de cielo muy pequeño y una muestra de 27 objetos, y solo 13 de ellos se recuperaron también en las imágenes del Hubble para medir su color. Los propios autores reconocen que sus datos se limitan a los cuerpos más débiles y no sirven para describir la población de los objetos grandes.

Los tamaños tampoco son una medida directa. El artículo de Eduardo estima unos 10 kilómetros para su detección más débil, suponiendo que la superficie refleja el 15 % de la luz que recibe, mientras que la NASA habla de unos 5 kilómetros para el objeto más pequeño. Las dos cifras dependen de cuánta luz se suponga que reflejan estos cuerpos.

Tampoco está claro por qué las superficies no han cambiado. La NASA apunta dos posibilidades: que haya menos colisiones de las previstas o que los objetos conserven de algún modo su composición anterior a los choques. «Los equipos todavía intentan desentrañar este misterio», concluye la nota.

Los dos estudios se han publicado el 8 de septiembre de 2026 en la revista The Astronomical Journal.

Crédito de la imagen: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI).