Un par de astrónomos de la Universidad de Columbia que utilizan el telescopio espacial Hubble de la NASA y el telescopio espacial Kepler han reunido pruebas convincentes de la existencia de una luna en órbita alrededor de un planeta gigante gaseoso a 8,000 años luz de distancia.
En un artículo publicado el 3 de octubre en la revista Avances científicos Alex Teachey y David Kipping informan que la detección de un exomoon candidato, es decir, lunas que orbitan planetas en otros sistemas estelares es inusual debido a su gran tamaño, comparable al diámetro de Neptuno. Tales lunas gigantescas noexisten en nuestro propio sistema solar, donde se han catalogado cerca de 200 satélites naturales.
"Este sería el primer caso de detectar una luna fuera de nuestro sistema solar", dijo Kipping, profesor asistente de astronomía en Columbia. "Si se confirma mediante observaciones de Hubble de seguimiento, el hallazgo podría proporcionar pistas vitales sobre el desarrollo desistemas planetarios y pueden hacer que los expertos revisen las teorías de cómo se forman las lunas alrededor de los planetas "
Al buscar exomoons, los investigadores analizaron datos de 284 planetas descubiertos por Kepler que se encontraban en órbitas relativamente anchas, con períodos superiores a 30 días, alrededor de su estrella anfitriona. Las observaciones midieron la atenuación momentánea de la luz estelar a medida que un planeta pasaba por delantede su estrella, llamada tránsito. Los investigadores encontraron una instancia, en Kepler 1625b, que tenía anomalías intrigantes.
"Vimos pequeñas desviaciones y oscilaciones en la curva de luz que nos llamó la atención", dijo Kipping.
Los resultados de Kepler fueron suficientes para que el equipo obtuviera 40 horas de tiempo con Hubble para estudiar intensamente el planeta, obteniendo datos cuatro veces más precisos que los de Kepler. Los investigadores monitorearon el planeta antes y durante su tránsito de 19 horas de duracióna través de la cara de la estrella. Después de que terminó, el Hubble detectó una segunda disminución mucho menor en el brillo de la estrella 3.5 horas después, consistente con "una luna que sigue al planeta como un perro siguiendo a su dueño con una correa", dijo Kipping.Desafortunadamente, las observaciones programadas del Hubble terminaron antes de que se pudiera medir el tránsito completo de la luna ".
Además de esta inmersión en la luz, Hubble proporcionó evidencia de apoyo para la hipótesis de la luna al medir que el planeta comenzó su tránsito 1,25 horas antes de lo previsto. Esto es consistente con el planeta y la luna en órbita alrededor de un centro de gravedad común baricentro quecausaría que el planeta se tambalee desde su ubicación prevista.
"Una civilización extraterrestre observando el tránsito de la Tierra y la Luna por el Sol notaría anomalías similares en el momento del tránsito de la Tierra", dijo Kipping.
Los investigadores señalan que, en principio, esta anomalía podría ser causada por la atracción gravitacional de un hipotético segundo planeta en el sistema, aunque Kepler no encontró evidencia de planetas adicionales alrededor de la estrella durante su misión de cuatro años.
"Una luna compañera es la explicación más simple y natural para la segunda inmersión en la curva de luz y la desviación del tiempo de órbita", dijo el autor principal Teachey, becario graduado de NSF en astronomía en Columbia. "Fue un momento impactante de veresa curva de luz, mi corazón comenzó a latir un poco más rápido y seguí mirando esa firma, pero sabíamos que nuestro trabajo era mantener una cabeza nivelada probando cada forma concebible en la que los datos podrían estar engañándonos hasta que nos quedamos sin otroexplicación."
Se estima que la luna es solo el 1.5 por ciento de la masa de su planeta compañero, que a su vez se estima que es varias veces la masa de Júpiter. Este valor está cerca de la relación de masa entre la Tierra y su luna. Pero en el casodel sistema Tierra-Luna y el sistema Plutón-Caronte, el más grande de los cinco satélites naturales conocidos del planeta enano Plutón, se supone que una colisión temprana con un cuerpo más grande arrojó material que luego se fusionó en una luna.Kepler 1625b y su satélite, sin embargo, son gaseosos, no rocosos y, por lo tanto, tal colisión puede no conducir a la condensación de un satélite.
Los exomoons son difíciles de encontrar porque son más pequeños que su planeta compañero y, por lo tanto, su señal de tránsito es débil; también cambian de posición con cada tránsito porque la luna está orbitando el planeta. Además, los planetas candidatos ideales que albergan lunas son grandesórbitas, con tiempos de tránsito largos e infrecuentes. En esta búsqueda, la luna del tamaño de Neptuno habría estado entre las más fáciles de detectar primero debido a su gran tamaño.
El planeta anfitrión y su luna se encuentran dentro de la zona habitable de la estrella de masa solar Kepler 1625, donde las temperaturas moderadas permiten la existencia de agua líquida en cualquier superficie planetaria sólida ". Sin embargo, ambos cuerpos se consideran gaseosos y, por lo tanto,inadecuado para la vida tal como la conocemos ", dijo Kipping.
Las búsquedas futuras apuntarán a planetas del tamaño de Júpiter que están más lejos de su estrella que la Tierra del Sol. Hay solo un puñado de estos en la base de datos Kepler. El próximo telescopio espacial James Webb de la NASA podría realmente "limpiarse" en elBúsqueda satelital, dijo Kipping. "Podemos esperar ver lunas realmente pequeñas".
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Materiales proporcionado por Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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