¿El exoplaneta más pequeño jamás visto?

Según la teoría más aceptada por los astrónomos, los sistemas planetarios comienzan como enormes nubes de gas y polvo (también conocidas como nebulosas) que sufren un colapso gravitatorio en el centro para formar nuevas estrellas. La materia restante en el sistema forma un «disco planetario» alrededor de la estrella, que se acumula gradualmente para formar planetas menores. El estudio de los discos en las primeras etapas de la formación de planetas podría ayudar a responder algunas preguntas difíciles sobre cómo se formó el sistema solar hace más de 4500 millones de años.

Estudiar estos discos requeriría observatorios capaces de captar luz en la porción del espectro infrarrojo lejano, que es exactamente lo que Atacama Gran Matriz Milímetro/Metro ALMA está diseñado para. Mientras estudiaba una estrella joven (AS 209) ubicada a unos 395 años luz de la Tierra en la constelación de Ofiuco, un equipo de científicos notó un disco planetario que parece contener un planeta de la masa de Júpiter. Esto podría constituir el exoplaneta más pequeño jamás descubierto, y su estudio en curso podría proporcionar un tesoro de datos para los astrónomos.

El equipo incluyó a astrónomos de Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA), y Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), y Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), y Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA), y Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS), y Academia china de cienciasy universidades e institutos de investigación de Estados Unidos, Reino Unido, Francia, Alemania, Italia, Holanda, Chile, Japón y China. El artículo que describe sus hallazgos fue publicado recientemente en Cartas de revistas astrofísicas.

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El equipo de investigación observó este sistema como parte de Moléculas con ALMA en escalas de formación planetaria (ALMA MAPS), una colaboración científica que ha pasado los últimos cinco años estudiando la estrella enana tipo K (naranja) conocida como AS 209. Este sistema les resultó particularmente interesante debido a su disco, que está formado por siete anillos superpuestos. (uno dentro de otro). De acuerdo con la hipótesis nebular, se cree que estos anillos están relacionados con la formación continua del planeta, con anillos individuales que sirven como «bandas de alimentación» que eventualmente se fusionan para formar un planeta.

Se cree que el lugar donde se forman estos planetas en relación con su estrella anfitriona tiene una influencia directa en su formación, con planetas rocosos ubicados más cerca de la estrella, mientras que los gigantes de gas y hielo están más lejos. Sin embargo, estudios recientes de exoplanetas han desafiado estas teorías, mostrando que los planetas pueden formarse en un lugar y migrar a otro. Este aspecto de AS 209 lo convirtió en un tema de estudio particularmente fascinante, principalmente debido a la distancia extrasolar del candidato a su estrella y la edad de la estrella madre.

En el primer caso, Júpiter orbita su estrella a una distancia de más de 200 unidades astronómicas (UA), o 2992 millones de kilómetros (18,590 millones de millas). En comparación, Júpiter orbita alrededor del Sol a una distancia de aproximadamente 5,2 UA, 742 millones de kilómetros (461 millones de millas). Esto entra en conflicto con las teorías actualmente aceptadas sobre la formación de planetas. En el último caso, se estima que la estrella madre tiene solo 1,6 millones de años, lo que significa que este posible exoplaneta puede ser el más joven jamás observado.

Estos nuevos hallazgos proporcionan más evidencia de que la formación de planetas se está produciendo alrededor de esta joven estrella. Sin embargo, el equipo responsable reconoce la necesidad de más estudios para confirmar la presencia de un planeta con la masa de Júpiter allí. Según Jehan Bay, profesor de astronomía en la Universidad de Florida y autor principal del artículo de investigación, estas observaciones beneficiarán a los telescopios de próxima generación. «La mejor manera de estudiar la formación de planetas es observar los planetas a medida que se forman», dijo. «Vivimos en un momento muy emocionante cuando esto está sucediendo gracias a telescopios poderosos, como ALMA y JWST».

Uno de los principales objetivos científicos de JWST es estudiar los anillos de escombros alrededor de estrellas jóvenes y otros objetos que son difíciles de observar debido a las nubes de polvo y gas. La presencia de estas nubes bloquea la luz en la longitud de onda visible, lo que dificulta el estudio de objetos internos y externos con telescopios ópticos. Pero con su sofisticado conjunto de instrumentos infrarrojos, ALMA y JWST pueden visualizar anillos de escombros y objetos dentro de nubes densas debido a la luz que irradian en longitudes de onda infrarrojas.

especialmente, webEste instrumento le permite observar el universo en las longitudes de onda del infrarrojo cercano y medio, lo que debería proporcionar una visión tremenda de AS 209 y otros sistemas estelares jóvenes que aún contienen discos planetarios. Además, estos resultados y estudios futuros podrían proporcionar evidencia adicional de la existencia de discos periplanetarios alrededor de exoplanetas. Aunque los astrónomos sospecharon esto durante mucho tiempo, no pudieron probarlo hasta 2019, cuando ALMA hizo El primer descubrimiento de un disco alrededor del planeta que formó la luna..

Las nuevas observaciones de gas en un disco planetario en AS 209 podrían brindar más información a los astrónomos sobre cómo se formaron las atmósferas de los planetas y sus sistemas lunares. Estos hallazgos informarán los estudios futuros de los gigantes gaseosos (particularmente Júpiter) y cómo se formaron sus lunas heladas durante el sistema solar primitivo.

Lectura profunda: NRAOY el Cartas de revistas astrofísicas