Un sistema con 9 soles, 550 planetas habitables... y un agujero negro

Sean Raymond, físico estadounidense en la Universidad de Burdeos, ha creado un hipotético sistema planetario en el que un agujero negro se encuentra en el centro.

Si bien se piensa que los agujeros negros son comedores voraces, algunos físicos se han preguntado si también podrían soportar sus propios sistemas planetarios.

Basado en una serie de cálculos gravitacionales, determinó que un agujero negro sería capaz de mantener nueve soles individuales en una órbita estable a su alrededor, lo que podría soportar 550 planetas dentro de una zona habitable.

Raymond denomina a este sistema hipotético como 'El sistema solar deefinitivo de agujero negro', que consiste en un agujero negro no giratorio que es 1 millón de veces más masivo que el Sol. Eso es aproximadamente un cuarto de la masa de Sagitario A, el agujero negro súper masivo (SMBH) que reside en el centro de la Vía Láctea (que contiene 4,31 millones de masas solares)

Como indica Raymond, una de las ventajas inmediatas de tener este agujero negro en el centro de un sistema es que puede soportar una gran cantidad de soles. Para ilustrar su sistema, Raymond eligió 9, aunque piensa que muchos más podrían sostenerse gracias a la gran influencia gravitacional del agujero negro central.

"¡Dado lo masivo que es el agujero negro, un anillo podría contener hasta 75 soles! Pero eso movería bastante hacia afuera la zona habitable y no quiero que el sistema se extienda demasiado. Entonces usaré 9 soles en el anillo, que mueve todo por un factor de 3. Pongamos el anillo a 0,5 UA, bien fuera de la órbita circular más interna y estable (a aproximadamente 0,02 UA) pero dentro de la zona habitable (desde alrededor de 2,7 a 5,4 AU)", explica en su sitio web.

Otra ventaja importante de tener un agujero negro en el centro de un sistema es que reduce lo que se conoce como el "radio de Hill" (también conocido como "esfera de Hill" o "esfera de Roche"). Esta es esencialmente la región alrededor de un planeta donde su gravedad es dominante sobre la de la estrella en órbita, y por lo tanto puede atraer satélites. Según Raymond, el radio de Hill de un planeta sería 100 veces más pequeño alrededor de un agujero negro de un millón de personas que alrededor del Sol.

Esto significa que una determinada región del espacio podría ajustarse de manera estable a 100 veces más planetas si orbitaran un agujero negro en lugar del Sol.

"¡Los planetas pueden estar muy cerca entre sí porque la gravedad del agujero negro es fuerte! Si los planetas son pequeños juguetes, las mayoría de los sistemas planetarios están dispuestos como autopistas normales. Cada auto se queda en su propio carril, pero los autos son mucho más pequeños que la distancia entre ellos. Alrededor de un agujero negro, los sistemas planetarios se pueden reducir hasta llegar a pistas del tamaño de Hot Wheels. Los automóviles Hot wheels, nuestros planetas, no cambian para nada, pero pueden permanecer estables mientras están mucho más cerca. No se tocan, están más cerca unos de otros".

Esto es lo que permite que muchos planetas se coloquen en la zona habitable del sistema. Basado en el radio de Hill de la Tierra, Raymond calcula que aproximadamente seis planetas con masa terrestre podrían caber en órbitas estables dentro de la misma zona alrededor de nuestro Sol. Esto se basa en el hecho de que los planetas de masa terrestre podrían espaciarse aproximadamente a 0,1 UA entre sí y mantener una órbita estable.

Según los cálculos de Raymond, los nueve soles completarían una órbita alrededor del agujero negro cada tres horas. Cada veinte minutos, uno de estos soles pasaría detrás del agujero negro, tardando solo 49 segundos para hacerlo. En este punto, se producirían lentes gravitacionales, donde el agujero negro enfocaría la luz del Sol hacia el planeta y distorsionaría la forma aparente del Sol.