Cuando se trata de cómo y dónde se forman los sistemas planetarios, los astrónomos pensaron que tenían un buen manejo de las cosas. La teoría predominante, conocida como Hipótesis Nebular, establece que las estrellas y los planetas se forman a partir de nubes masivas de polvo y gas (es decir, nebulosas). Una vez que esta nube experimenta un colapso gravitacional en el centro, el polvo y el gas restantes forman un disco protoplanetario que finalmente se acumula para formar planetas.
Sin embargo, al estudiar la lejana estrella NGTS-1, una tipo M (enana roja) ubicada a unos 600 años luz de distancia, un equipo internacional dirigido por astrónomos de la Universidad de Warwick descubrió un enorme "Júpiter caliente" que parecía demasiado grande. estar orbitando una estrella tan pequeña. El descubrimiento de este "planeta monstruo" ha desafiado naturalmente algunas nociones previamente mantenidas sobre la formación planetaria.
El estudio, titulado "NGTS-1b: un Júpiter caliente en tránsito por un enano M", apareció recientemente en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. El equipo fue dirigido por el Dr. Daniel Bayliss y el Profesor Peter Wheatley de la Universidad de Warwick e incluyó miembros del Observatorio de Ginebra, el Laboratorio Cavendish, el Centro Aeroespacial Alemán, el Instituto Leicester de Observación del Espacio y la Tierra, el Centro TU de Berlín para Astronomía y Astrofísica, y múltiples universidades e institutos de investigación.
El descubrimiento se realizó utilizando los datos obtenidos por la instalación de Encuesta de Tránsito de Próxima Generación (NGTS) de ESO, que se encuentra en el Observatorio Paranal en Chile. Esta instalación está dirigida por un consorcio internacional de astrónomos que provienen de las Universidades de Warwick, Leicester, Cambridge, la Universidad Queen's de Belfast, el Observatorio de Ginebra, el Centro Aeroespacial Alemán y la Universidad de Chile.
Utilizando una gama completa de telescopios compactos totalmente robóticos, este estudio fotométrico es uno de varios proyectos destinados a complementar el Telescopio espacial Kepler. Me gusta Kepler monitorea estrellas distantes en busca de signos de caídas repentinas en el brillo, que son una indicación de un planeta que pasa frente a (también conocido como "en tránsito") la estrella, en relación con el observador. Al examinar los datos obtenidos de NGTS-1, la primera estrella encontrada por la encuesta, hicieron un descubrimiento sorprendente.
Basado en la señal producida por su exoplaneta (NGTS-1b), determinaron que era un gigante gaseoso aproximadamente del mismo tamaño que Júpiter y casi tan masivo (0.812 masas de Júpiter). Su período orbital de 2.6 días también indicó que orbita muy cerca de su estrella, aproximadamente 0.0326 UA, lo que lo convierte en un "Júpiter caliente". Sobre la base de estos parámetros, el equipo también estimó que NGTS-1b experimenta temperaturas de aproximadamente 800 K (530 ° C; 986 ° F).
El descubrimiento arrojó al equipo a un bucle, ya que se creía que era imposible que los planetas de este tamaño se formaran alrededor de pequeñas estrellas de tipo M. De acuerdo con las teorías actuales sobre la formación de planetas, se cree que las estrellas enanas rojas pueden formar planetas rocosos, como lo demuestran los muchos que se han descubierto recientemente en las enanas rojas, pero no pueden reunir suficiente material para crear planetas del tamaño de Júpiter. .
Como el Dr. Daniel Bayliss, astrónomo de la Universidad de Ginebra y autor principal del artículo, comentó en el comunicado de prensa de la Universidad de Warwick:
“El descubrimiento de NGTS-1b fue una completa sorpresa para nosotros: no se pensaba que tales planetas masivos existieran alrededor de estrellas tan pequeñas. Este es el primer exoplaneta que encontramos con nuestra nueva instalación NGTS y ya estamos desafiando la sabiduría recibida de cómo se forman los planetas. Nuestro desafío ahora es descubrir qué tan comunes son estos tipos de planetas en la Galaxia, y con la nueva instalación NGTS estamos en una buena posición para hacer eso ”.
Lo que también es impresionante es el hecho de que los astrónomos notaron el tránsito en absoluto. En comparación con otras clases de estrellas, las estrellas de tipo M son las más pequeñas, más frías y más tenues. En el pasado, se detectaron cuerpos rocosos a su alrededor al medir los cambios en su posición con respecto a la Tierra (también conocido como Método de Velocidad Radial). Estos cambios son causados por el tirón gravitacional de uno o más planetas que hacen que el planeta se tambalee de un lado a otro.
En resumen, la poca luz de una estrella de tipo M ha hecho que su monitoreo para detectar caídas de brillo (también conocido como el Método de tránsito) sea muy poco práctico. Sin embargo, utilizando las cámaras sensibles al rojo del NGTS, el equipo pudo monitorear parches del cielo nocturno durante muchos meses. Con el tiempo, notaron caídas provenientes de NGTS-1 cada 2.6 días, lo que indicaba que un planeta con un corto período orbital pasaba periódicamente frente a él.
Luego rastrearon la órbita del planeta alrededor de la estrella y combinaron los datos de tránsito con las mediciones de velocidad radial para determinar su tamaño, posición y masa. Como lo indicó el profesor Peter Wheatley (quien dirige NGTS), encontrar el planeta fue un trabajo arduo. Pero al final, su descubrimiento podría conducir a la detección de muchos más gigantes gaseosos alrededor de estrellas de baja masa:
“NGTS-1b fue difícil de encontrar, a pesar de ser un monstruo de planeta, porque su estrella madre es pequeña y débil. Las estrellas pequeñas son en realidad las más comunes en el universo, por lo que es posible que haya muchos de estos planetas gigantes esperando ser encontrados. Después de haber trabajado durante casi una década para desarrollar el conjunto de telescopios NGTS, es emocionante verlo elegir nuevos e inesperados tipos de planetas. Tengo muchas ganas de ver qué otros tipos de planetas nuevos y emocionantes podemos encontrar ".
Dentro del Universo conocido, las estrellas de tipo M son, con mucho, las más comunes, representando el 75% de todas las estrellas en la Vía Láctea solamente. En el pasado, el descubrimiento de cuerpos rocosos alrededor de estrellas como Proxima Centauri, LHS 1140, GJ 625 y los siete planetas rocosos alrededor de TRAPPIST-1, llevó a muchos en la comunidad astronómica a concluir que las estrellas enanas rojas eran el mejor lugar para buscar Planetas similares a la Tierra.
Por lo tanto, el descubrimiento de un Júpiter caliente que orbita NGTS-1 es visto como una indicación de que otras estrellas enanas rojas también podrían tener gigantes gaseosos en órbita. Sobre todo, este último hallazgo demuestra una vez más la importancia de la investigación de exoplanetas. Con cada hallazgo que hacemos más allá de nuestro Sistema Solar, más aprendemos sobre las formas en que los planetas se forman y evolucionan.
Cada descubrimiento que hacemos también avanza nuestra comprensión de la probabilidad de que descubramos la vida en algún lugar. Porque al final, ¿qué mayor objetivo científico hay que determinar si estamos solos o no en el Universo?
