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Un nuevo método para detectar exoplanetas

Representación artística de exoplaneta orbitando un sistema estelar binario. Crédito: NASA

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En los últimos años, se ha encontrado un gran número de exoplanetas alrededor de estrellas individuales “normales”. Una nueva investigación muestra que puede haber excepciones a esta tendencia. Investigadores de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y la Universidad de Abu Dhabi de Nueva York sugieren una nueva forma de detectar cuerpos tenues, incluidos planetas, orbitando estrellas binarias exóticas conocidas como Variables Cataclísmicas (CV).

Los CV son sistemas estelares binarios en los que las dos estrellas están extremadamente cerca una de la otra; tan cerca que el objeto menos masivo transfiere masa al más masivo. Los CV se forman típicamente de un tipo de estrella pequeña y fría conocida como estrella enana roja, y una estrella caliente y densa, una enana blanca. Las estrellas enanas rojas tienen una masa entre 0,07 y 0,30 masas solares y un radio de alrededor del 20% del sol, mientras que las estrellas enanas blancas tienen una masa típica de alrededor de 0,75 masas solares y un radio muy pequeño similar al del planeta Tierra.

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En el sistema CV, la transferencia de materia de la estrella pequeña forma un disco de acreción alrededor de la estrella compacta y más masiva. El brillo de un sistema CV proviene principalmente de este disco, y domina la luz proveniente de las dos estrellas. Un tercer cuerpo tenue que orbita un CV puede influir en la tasa de transferencia de masa entre las dos estrellas y, por lo tanto, en el brillo de todo el sistema. El método descrito en el nuevo trabajo se basa en el cambio de brillo en el disco de acreción debido a perturbaciones del tercer cuerpo que orbita alrededor de las dos estrellas internas.

En su investigación publicada en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, el líder del equipo, el Dr. Carlos Chávez, y sus colaboradores han estimado la masa y la distancia de un tercer cuerpo que orbita cuatro CV diferentes utilizando los cambios en el brillo de cada sistema. Según los cálculos realizados por el equipo, tales variaciones de brillo tienen períodos muy largos en comparación con los períodos orbitales en el sistema triple. Dos de los cuatro CV parecen tener cuerpos parecidos a planetas en órbita a su alrededor.

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El Dr. Chávez dice: “Nuestro trabajo ha demostrado que un tercer cuerpo puede perturbar una variable cataclísmica de tal manera que puede inducir cambios en el brillo del sistema. Estas perturbaciones pueden explicar tanto los períodos muy largos que se han observado, entre 42 y 265 días, como la amplitud de esos cambios en el brillo. De los cuatro sistemas que estudiamos, nuestras observaciones sugieren que dos de los cuatro tienen objetos de masa planetaria en órbita a su alrededor”.

Los científicos creen que esta es una nueva técnica prometedora para encontrar planetas en órbita alrededor de sistemas estelares binarios, que se suman a los miles ya encontrados en las últimas tres décadas.

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Referencia: Carlos E Chavez et al, Testing the third-body hypothesis in the cataclysmic variables LU Camelopardalis, QZ Serpentis, V1007 Herculis and BK Lyncis, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac1112

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