En los últimos cuatro años, un instrumento conectado a un telescopio en los Andes chilenos, conocido como Gemini Planet Imager, ha puesto su mirada en 531 estrellas en busca de nuevos planetas. El equipo, dirigido por la Universidad de Stanford, esahora publicando los resultados iniciales de la primera mitad de la encuesta, publicada el 12 de junio en The Revista Astronómica .
La encuesta tomó imágenes de seis planetas y tres enanas marrones que orbitan estas 300 estrellas y ofreció nuevos detalles sobre planetas similares a Júpiter, lo que podría influir en las teorías sobre cómo la Tierra se formó y se hizo habitable.
"En los últimos veinte años, los astrónomos han descubierto todos estos sistemas solares que son realmente diferentes de los nuestros", dijo Bruce Macintosh, profesor de física en Stanford en la Facultad de Humanidades y Ciencias. "La pregunta que queremosentender en última instancia es: ¿hay planetas con vida y similares a la Tierra? Y una forma de responder es entender cómo se forman otros sistemas solares ".
A diferencia de otras técnicas de búsqueda de planetas, que dependen de la búsqueda de signos de un planeta, como el efecto de su gravedad en la estrella madre, en lugar del planeta en sí, el generador de imágenes Gemini Planet toma imágenes directas y elige el planeta débilfuera del resplandor de una estrella un millón de veces más brillante.
"Los planetas gigantes en nuestro propio sistema solar viven entre cinco y 30 veces la distancia orbital de la Tierra, y por primera vez estamos investigando una región similar alrededor de otras estrellas", dijo Eric Nielsen, científico investigador del Instituto Kavli paraAstrofísica de partículas y cosmología y autor principal del artículo: "Es bastante emocionante poder comenzar a hacer un censo de los planetas más grandes que Júpiter en los sistemas solares externos de algunas de nuestras estrellas vecinas".
Tal vez un sistema especial
La mayoría de las otras técnicas sondean las partes internas de los sistemas solares. Pero Gemini Planet Imager se enfoca específicamente en exoplanetas que son grandes, jóvenes y están muy lejos de la estrella que orbitan. En nuestro sistema solar, las partes externas son el hogar del giganteplanetas. El Gemini Planet Imager ayuda a los investigadores a comprender mejor si otros sistemas solares tienen planetas como Júpiter. Sin embargo, aunque Gemini Planet Imager es uno de los generadores de imágenes de planetas más sensibles, todavía hay objetos que lo eluden y los planetas que este equipo puede actualmentever son esos más del doble de la masa de Júpiter.
En la primera mitad de la encuesta, el Gemini Planet Imager encontró menos exoplanetas de lo que esperaban los investigadores. Sin embargo, los exoplanetas que vieron contribuyeron a uno de sus mejores resultados: cada uno de los seis planetas orbitaba una estrella grande y brillante:- a pesar del hecho de que los planetas son más fáciles de ver cerca de estrellas débiles. Esto demuestra de manera concluyente que los planetas gigantes de órbita ancha son más comunes alrededor de estrellas de alta masa, al menos 1.5 veces más masivas que el Sol. Mientras tanto, para estrellas similares al Sol, Júpiterlos primos más grandes son mucho más raros que los pequeños planetas descubiertos cerca de su estrella por misiones como Kepler de la NASA.
"Dado lo que nosotros y otras encuestas hemos visto hasta ahora, nuestro sistema solar no se parece a otros sistemas solares", dijo Macintosh. "No tenemos tantos planetas tan cerca del Sol como ellos lo hacen parasus estrellas y ahora tenemos evidencia tentativa de que otra forma en la que podríamos ser raros es tener este tipo de planetas de Júpiter y hacia arriba ".
Aunque los exoplanetas exactos equivalentes a Júpiter están más allá del alcance de sus instrumentos, al no encontrar ni siquiera una pista de algo similar a Júpiter alrededor de estas 300 estrellas deja abierta la posibilidad de que nuestro Júpiter sea especial.
Otro resultado de la primera mitad de la encuesta es que las enanas marrones, objetos más grandes que los planetas pero más pequeños que las estrellas, son una población muy distinta de los planetas. Esto puede apuntar a un mecanismo de formación diferente para esta clase de objetos,lo que sugiere que las enanas marrones son más similares a las estrellas fallidas que los planetas de gran tamaño.
Combinado con otras técnicas, este documento señala una distancia desde una estrella en la que el número de planetas gigantes va de aumento a disminución, de aproximadamente cinco a 10 unidades astronómicas una unidad astronómica es la distancia del sol a la Tierra.
"La región en el medio podría ser donde es más probable que encuentres planetas más grandes que Júpiter alrededor de otras estrellas", agregó Nielsen, "lo cual es muy interesante ya que aquí es donde vemos a Júpiter y Saturno en nuestro propio sistema solar."
Los tres hallazgos principales respaldan la hipótesis de que los planetas gigantes probablemente se forman "de abajo hacia arriba" por la acumulación de partículas alrededor de un núcleo sólido, mientras que las enanas marrones probablemente se forman "de arriba hacia abajo" como resultado de inestabilidades gravitacionales enormes en el disco de gasy polvo a partir del cual se desarrolla un sistema solar.
Trabajando su camino a la Tierra
La Encuesta de Exoplanetas Gemini Planet Imager GPIES observó su 531ª y última estrella en enero de 2019. El equipo de Gemini Planet Imager ahora está trabajando para hacer que el instrumento sea más sensible a los exoplanetas más pequeños y fríos que orbitan más cerca de sus soles.Mientras tanto, las encuestas capaces de observar indirectamente esos exoplanetas están moviendo su sensibilidad hacia afuera. En un futuro no muy lejano, los dos deberían reunirse en las esquinas del espacio donde un sistema solar como el nuestro podría estar escondido.primero capaz de ver directamente un mundo similar a la Tierra, Macintosh imagina que será, al menos en parte, un descendiente de Gemini Planet Imager.
"En este momento, vemos estos planetas como manchas rojas y borrosas. Algún día, será una gota azul borrosa. Y esa pequeña, pequeña, borrosa, burbuja azul será una Tierra", dijo Macintosh.a la Tierra tomará una misión espacial que probablemente esté a unos 20 años de distancia. Pero cuando vuele, usará un espectrógrafo como el que construimos y espejos deformables como el que tenemos y un software con líneas de código que hemos escrito ".
Más inmediatamente, los miembros del equipo GPIES planean publicar resultados adicionales sobre la encuesta, incluida la información que recopilaron sobre las atmósferas de los exoplanetas que vieron, y terminan de analizar los datos obtenidos durante la segunda mitad de la encuesta.
"Ayudé a tomar las primeras imágenes de búsqueda del planeta GPIES hace cuatro años y medio", dijo Robert De Rosa, científico investigador del Instituto Kavli de Astrofísica y Cosmología de Partículas y coautor del artículo, que pasó muchas noches observandocon el Gemini Planet Imager en Chile y remotamente desde Stanford: "Es agridulce ver que llega a su fin"
Los coautores adicionales de Stanford incluyen al estudiante graduado Jean-Baptiste Ruffio, los ex becarios de investigación postdoctoral Jeffrey Chilcote, Vanessa Bailey, Kate Follette e Ian Czekala, y la investigadora de ciencias físicas Melisa Tallis. Otros coautores son de 40 instituciones en todo el mundo.
Esta investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencia, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá, el Consejo Nacional de Investigación de Canadá, Fonds de Recherche du Québec, la Fundación Heising-Simons, Lawrence LivermoreLaboratorio Nacional y el Centro de Exoplanetas y Mundos Habitables.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Stanford . Original escrito por Taylor Kubota. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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