El nuevo planeta extrasolar transita la estrella AB Aurigae, una estrella joven de 2 a 4 millones de años, y está a unos 560 años luz de la Tierra. Es más masiva, más caliente y más brillante que el Sol, y es lo que se conoce como una estrella pre-secuencia principal, que aún no fusiona hidrógeno y helio en su núcleo, pero está muy cerca de hacerlo.
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El joven exoplaneta está rodeado por el polvo y el gas a partir del cual se formó. Hay un anillo de polvo a unos 18 mil millones de kilómetros de la estrella, y un disco plano de gas mucho más cerca. El disco de gas tiene brazos espirales, que los modelos teóricos muestran que podrían indicar un planeta o una enana marrón, un objeto intermedio en masa entre un planeta y una estrella, allí, su gravedad perturba el gas en el disco. El anillo de polvo también se corta abruptamente en su borde interior, otro indicador de un cuerpo masivo orbitando la estrella.
Con eso en mente, un equipo de astrónomos utilizó el enorme telescopio Subaru en Hawai y el Telescopio Espacial Hubble para buscar posibles planetas aún en formación, llamados protoplanetas, que orbitan AB Aurigae.
Y parece que encontraron uno.
Una imagen infrarroja tomada por el telescopio Subaru muestra el patrón espiral en el disco de gas alrededor de la estrella AB Aurigae, y la ubicación del protoplaneta candidato AB Aurigae b. Foto: T. Currie, K. Lawson/Subaru Telescope
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Un punto brillante se ve a una pequeña distancia de la estrella, aproximadamente 90 veces la distancia Tierra-Sol, o a unos 14 mil millones de kilómetros de distancia, un poco más del doble de distancia que Plutón del Sol. Está fuera del disco principal de gas, pero dentro del anillo de polvo.
AB Aur se mueve lentamente en nuestro cielo en relación con objetos más distantes, y si este punto fuera una estrella o galaxia de fondo, estaría en una posición muy diferente en las imágenes después de 15 años. Fue visto en observaciones infrarrojas tomadas por el Hubble en 2007, y todavía está en casi la misma posición en relación con la estrella en nuevas observaciones. También se ve en imágenes tomadas con el telescopio Subaru, por lo que no se debe a algún telescopio o artefacto de procesamiento. Es real, y se mueve junto con la estrella.
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No solo eso, a lo largo del tiempo entre imágenes se ve que el punto se mueve un poco alrededor de la estrella, consistente con que orbita la estrella a esa distancia en sentido contrario a las agujas del reloj. Eso sería cierto para un protoplaneta, así como para un gran grupo de gas, por lo que es interesante pero no concluyente.
Mejor, sin embargo: su posición coincide con las predicciones teóricas de dónde debería estar un protoplaneta masivo para explicar las características espirales en el disco de gas.
Las imágenes infrarrojas de AB Aurigae utilizando la cámara NICMOS en el Hubble en 2021 (izquierda) muestran el enorme disco de material alrededor de la estrella (Ab Aur está bloqueado para reducir el deslumbramiento). La imagen de NICMOS de 2007 (arriba a la derecha) muestra el planeta más claramente, y la imagen de la cámara STIS (abajo a la derecha) muestra que el planeta se ha movido ligeramente a medida que orbita la estrella. Foto: CIENCIA: NASA, ESA, Thayne Currie (Telescopio Subaru, Eureka Scientific Inc.); PROCESAMIENTO DE IMÁGENES: Thayne Currie (Telescopio Subaru, Eureka Scientific Inc.), Alyssa Pagan (STScI)
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Tampoco es claramente una fuente puntual, ni un simple punto, en las imágenes. Su tamaño implica que tiene como máximo unos 2 mil millones de kilómetros de diámetro, lo cual es enorme. Sin embargo, si un planeta aún en formación está a esa distancia de su estrella y tiene una masa de aproximadamente 4 veces la masa de Júpiter, tendría un disco de material a su alrededor que sería de ese tamaño. Así que de nuevo, esto es consistente con un protoplaneta masivo.
Si esto fuera solo una mancha de polvo orbitando la estrella, la luz que vemos desde ella estaría altamente polarizada, es decir, las ondas de luz estarían fuertemente alineadas. Esto no se ve, lo que indica que la luz proviene del objeto en sí y no solo de la luz reflejada. En otras palabras, es brillante. Además, se ve en el tipo de luz emitida por el gas hidrógeno excitado, que se espera para un planeta rodeado de gas que está cayendo en él.
Una imagen terrestre de AB Aurigae (izquierda) muestra que está rodeado de gas y polvo extensos, y una imagen del Hubble STIS (derecha) muestra detalles mucho más cerca de la estrella (las rayas oscuras son barras de metal que bloquean la estrella brillante para que se pueda ver un material más débil). Crédito: C.A. Grady (Observatorios Nacionales de Astronomía Óptica, NASA/ESA GSFC), B. Woodgate (NASA/ESA GSFC), F. Bruhweiler y A. Boggess (Universidad Católica de América), P. Plait y D. Lindler (ACC, Inc., GSFC), M. Clampin (STScI) y NASA/ESA, P. Kalas (STScI)
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Los colores de la mancha también son consistentes con que es un planeta masivo pero aún muy caliente. Usando modelos teóricos, la mejor opción que obtuvieron los astrónomos fue para un planeta joven de aproximadamente 9 veces la masa de Júpiter, 2.75 veces su diámetro, bastante grande, pero eso se debe a que todavía se está formando y aún no se ha asentado, y con una temperatura de aproximadamente 2,000 ° C. Súper caliente, pero nuevamente eso se espera. Eso coincide con una tasa de acreción (qué tan rápido cae la materia sobre ella) de aproximadamente una millonésima parte de la masa de Júpiter cada año. Puede que no parezca mucho, pero Júpiter es una bestia. Esa tasa de acreción es igual a 5.000 billones de toneladas por día.
La equivalencia es de 66 mil millones de toneladas por segundo. Eso es como un asteroide de 4 kilómetros de ancho, aproximadamente la mitad del diámetro del asesino de dinosaurios, que impacta el protoplaneta cada segundo de cada día de cada año, durante cientos de miles de años. No es de extrañar que haga tanto calor.
Este protoplaneta potencial estaba demasiado cerca de la estrella para ser visto en los datos, pero las nuevas observaciones se hicieron de una manera diferente que permitió que el planeta fuera sacado de toda la luz de la estrella.
Los datos e imágenes han sido publicadas en esahubnle.org, la web oficial del telescopio espacial Hubble y en el catálogo de exoplanetas de la NASA.
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