martes, junio 11, 2019

Un par de planetas visto directamente creciendo alrededor de una estrella joven

Los gigantes gaseosos están creando una brecha dentro de un disco que forma un planeta.
Los astrónomos han fotografiado directamente dos exoplanetas que están creando gravitacionalmente una amplia brecha dentro de un disco de formación planetaria que rodea a una estrella joven. Aunque más de una docena de exoplanetas se han fotografiado directamente, este es solo el segundo sistema de múltiples planetas fotografiado. (El primero fue un sistema de cuatro planetas que orbita la estrella HR 8799 ). Sin embargo, a diferencia de HR 8799, los planetas de este sistema aún están creciendo al acumular material del disco.
 "Esta es la primera detección inequívoca de un sistema de dos planetas que separa una brecha de disco", dijo Julien Girard, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland.
La estrella anfitriona, conocida como PDS 70, se encuentra a unos 370 años luz de la Tierra. La joven estrella de 6 millones de años es un poco más pequeña y menos masiva que nuestro Sol, y sigue acumulando gas. Está rodeado por un disco de gas y polvo que tiene una gran brecha que se extiende desde aproximadamente 1.9 a 3.8 billones de millas.
PDS 70 b, el planeta más conocido, se encuentra dentro de la brecha del disco a una distancia de aproximadamente 2 billones de millas de su estrella, similar a la órbita de Urano en nuestro sistema solar. El equipo estima que pesa de 4 a 17 veces más que Júpiter. Fue detectado por primera vez en 2018.
PDS 70 c, el planeta recién descubierto, está ubicado cerca del borde exterior de la brecha del disco a unos 3.300 millones de millas de la estrella, similar a la distancia de Neptuno de nuestro Sol. Es menos masivo que el planeta B, con un peso de entre 1 y 10 veces más que Júpiter. Las dos órbitas planetarias están cerca de una resonancia de 2 a 1, lo que significa que el planeta interior rodea la estrella dos veces en el tiempo que le toma al planeta exterior dar una vuelta.
El descubrimiento de estos dos mundos es significativo porque proporciona evidencia directa de que los planetas en formación pueden barrer suficiente material de un disco protoplanetario para crear una brecha observable.
“Con instalaciones como ALMA , Hubble o grandes telescopios ópticos terrestres con óptica adaptativa, vemos discos con anillos y huecos por todas partes. La pregunta abierta ha sido, ¿hay planetas allí? En este caso, la respuesta es sí ”, explicó Girard.
El equipo detectó el PDS 70 c desde el suelo, utilizando el espectrógrafo MUSE en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral. Su nueva técnica se basó en la combinación de la alta resolución espacial proporcionada por el telescopio de 8 metros equipado con cuatro láseres y la resolución espectral media del instrumento que le permite "bloquear" la luz emitida por el hidrógeno, que es un signo de acumulación de gas.

“Este nuevo modo de observación fue desarrollado para estudiar galaxias y cúmulos de estrellas con una resolución espacial más alta. Pero este nuevo modo también lo hace adecuado para imágenes de exoplanetas, que no fue el motor científico original para el instrumento MUSE ", dijo Sebastiaan Haffert, del Observatorio Leiden, autor principal del artículo.
"Nos quedamos muy sorprendidos cuando encontramos el segundo planeta", agregó Haffert.
En el futuro, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA podrá estudiar este sistema y otros viveros de planetas utilizando una técnica espectral similar para reducir las distintas longitudes de onda de la luz del hidrógeno. Esto permitiría a los científicos medir la temperatura y la densidad del gas dentro del disco, lo que ayudaría a comprender el crecimiento de los planetas gigantes de gas. El sistema también podría ser objetivo de la misión WFIRST, que llevará a cabo una demostración de tecnología coronagraph de alto rendimiento que puede bloquear la luz de la estrella para revelar una luz más débil del disco circundante y los planetas compañeros.
Estos resultados fueron publicados en la edición del 3 de junio de Nature Astronomy.

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