Los investigadores han identificado una estrella joven con cuatro planetas del tamaño de Júpiter y Saturno en órbita a su alrededor, la primera vez que se han detectado tantos planetas masivos en un sistema tan joven. El sistema también ha establecido un nuevo récord para los más extremosrango de órbitas aún observado: el planeta más externo está más de mil veces más alejado de la estrella que el más interno, lo que plantea preguntas interesantes sobre cómo podría haberse formado dicho sistema.
La estrella tiene solo dos millones de años, un "niño pequeño" en términos astronómicos, y está rodeada por un enorme disco de polvo y hielo. Este disco, conocido como disco protoplanetario, es donde se encuentran los planetas, lunas, asteroidesy otros objetos astronómicos en forma de sistemas estelares.
Ya se sabía que la estrella era notable porque contiene el primer llamado Júpiter caliente, un planeta masivo que orbita muy cerca de su estrella madre, que se descubrió alrededor de una estrella tan joven. Aunque los Júpiter calientes fueron los primerostipo de exoplaneta que se descubrirá, su existencia ha desconcertado a los astrónomos durante mucho tiempo porque a menudo se cree que están demasiado cerca de sus estrellas progenitoras para haberse formado in situ.
Ahora, un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Cambridge ha utilizado el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA para buscar 'hermanos' planetarios para este bebé caliente Júpiter. Su imagen reveló tres huecos distintos en el disco, que, según su modelo teórico, probablemente fueron causados por tres planetas gigantes de gas adicionales que también orbitan alrededor de la joven estrella. Sus resultados se informan en Las letras del diario astrofísico .
La estrella, CI Tau, se encuentra a unos 500 años luz de distancia en una región estelar altamente productiva de la galaxia. Sus cuatro planetas difieren mucho en sus órbitas: el más cercano el Júpiter caliente está dentro del equivalente dela órbita de Mercurio, mientras que las órbitas más lejanas a una distancia más de tres veces mayor que la de Neptuno. Los dos planetas exteriores son aproximadamente la masa de Saturno, mientras que los dos planetas internos son respectivamente alrededor de una y 10 veces la masa de Júpiter.
El descubrimiento plantea muchas preguntas para los astrónomos. Alrededor del 1% de las estrellas albergan Júpiter calientes, pero la mayoría de los Júpiter calientes conocidos son cientos de veces más antiguos que CI Tau ". Actualmente es imposible decir si la arquitectura planetaria extrema vista en CITau es común en los sistemas calientes de Júpiter porque la forma en que se detectaron estos planetas hermanos, a través de su efecto en el disco protoplanetario, no funcionaría en sistemas más antiguos que ya no tienen un disco protoplanetario ", dijo la profesora Cathie Clarke del Instituto de Cambridge de Cambridge.Astronomía, primer autor del estudio.
Según los investigadores, tampoco está claro si los planetas hermanos jugaron un papel en conducir el planeta más interno a su órbita ultra cercana, y si este es un mecanismo que funciona para hacer Júpiter calientes en general. Y otro misterio escómo se formaron los dos planetas exteriores
"Los modelos de formación de planetas tienden a centrarse en poder hacer los tipos de planetas que ya se han observado, por lo que los nuevos descubrimientos no necesariamente se ajustan a los modelos", dijo Clarke. "Se supone que los planetas de masas de Saturno se forman acumulando primeroun núcleo sólido y luego tirando de una capa de gas en la parte superior, pero se supone que estos procesos son muy lentos a grandes distancias de la estrella. La mayoría de los modelos tendrán dificultades para hacer planetas de esta masa a esta distancia ".
La tarea por delante será estudiar este sistema desconcertante en múltiples longitudes de onda para obtener más pistas sobre las propiedades del disco y sus planetas. Mientras tanto, ALMA, el primer telescopio con capacidad de obtener imágenes de planetas en proceso,probablemente arrojará más sorpresas en otros sistemas, reestructurando nuestra imagen de cómo se forman los sistemas planetarios.
La investigación ha sido apoyada por el Consejo Europeo de Investigación.
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