Nuevas simulaciones muestran que el telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA podrá revelar una miríada de planetas rebeldes: cuerpos que flotan libremente que se desplazan a la deriva a través de nuestra galaxia sin ataduras a una estrella. El estudio de estos mundos insulares nos ayudará a comprender mejor cómo se forman los sistemas planetarios.evolucionar y romper.
Los astrónomos descubrieron planetas más allá de nuestro sistema solar, conocidos como exoplanetas, en la década de 1990. Pasamos rápidamente de conocer solo nuestro propio sistema planetario a darnos cuenta de que los planetas probablemente superan en número a los cientos de miles de millones de estrellas en nuestra galaxia. Ahora, un equipo deLos científicos están encontrando formas de mejorar nuestra comprensión de la demografía del planeta mediante la búsqueda de mundos rebeldes.
"A medida que nuestra visión del universo se ha expandido, nos hemos dado cuenta de que nuestro sistema solar puede ser inusual", dijo Samson Johnson, un estudiante graduado de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus que dirigió el esfuerzo de investigación. "Roman nos ayudará a aprendermás sobre cómo encajamos en el esquema cósmico de las cosas al estudiar planetas rebeldes ".
Los hallazgos, publicados en Diario astronómico , centro en la capacidad del Telescopio Espacial Romano para localizar y caracterizar planetas aislados. Los astrónomos solo han descubierto provisionalmente algunos de estos mundos nómadas hasta ahora porque son muy difíciles de detectar.
Encontrar nómadas galácticos
Roman encontrará planetas rebeldes mediante la realización de un gran estudio de microlentes. La lente gravitacional es un efecto de observación que se produce porque la presencia de masa deforma el tejido del espacio-tiempo. El efecto es extremo alrededor de objetos muy masivos, como agujeros negros y galaxias enteras.Incluso los planetas solitarios causan un grado detectable de deformación, llamado microlente.
Si un planeta rebelde se alinea estrechamente con una estrella más distante desde nuestro punto de vista, la luz de la estrella se desviará a medida que viaja a través del espacio-tiempo curvo alrededor del planeta. El resultado es que el planeta actúa como una lupa natural, amplificandoluz de la estrella de fondo. Los astrónomos ven el efecto como un pico en el brillo de la estrella a medida que la estrella y el planeta se alinean. Medir cómo cambia el pico con el tiempo revela pistas sobre la masa del planeta rebelde.
"La señal de microlente de un planeta rebelde solo dura entre unas pocas horas y un par de días y luego desaparece para siempre", dijo el coautor Matthew Penny, profesor asistente de física y astronomía en la Universidad Estatal de Louisiana en Baton Rouge."Esto los hace difíciles de observar desde la Tierra, incluso con múltiples telescopios. Roman cambia las reglas del juego para las búsquedas de planetas rebeldes".
La microlente ofrece la mejor manera de buscar sistemáticamente planetas rebeldes, especialmente aquellos con masas bajas. No brillan como estrellas y, a menudo, son objetos muy fríos que emiten muy poco calor para que los telescopios infrarrojos los vean. Estos mundos vagabundos son esencialmenteinvisible, pero Roman los descubrirá indirectamente gracias a sus efectos gravitacionales sobre la luz de estrellas más distantes.
Lecciones de náufragos cósmicos
Johnson y sus coautores demostraron que Roman podrá detectar planetas rebeldes con masas tan pequeñas como Marte. El estudio de estos planetas ayudará a reducir los modelos de formación planetaria en competencia.
El proceso de construcción de planetas puede ser caótico, ya que los objetos más pequeños chocan entre sí y, a veces, se pegan para formar cuerpos más grandes. Es similar a usar un pedazo de plastilina para recoger otros pedazos. Pero ocasionalmente las colisiones y los encuentros cercanos pueden ser tan gravesviolentos que arrojan un planeta fuera del agarre gravitacional de su estrella madre. A menos que logre arrastrar una luna con él, el mundo recién huérfano está condenado a vagar solo por la galaxia.
Los planetas rebeldes también pueden formarse aislados de las nubes de gas y polvo, similar a cómo crecen las estrellas. Una pequeña nube de gas y polvo podría colapsar para formar un planeta central en lugar de una estrella, con lunas en lugar de planetas rodeándolo.
Roman probará modelos de evolución y formación planetaria que predicen diferentes números de estos mundos aislados. Determinar la abundancia y las masas de planetas rebeldes ofrecerá información sobre la física que impulsa su formación. El equipo de investigación descubrió que la misión proporcionará un planeta rebelderecuento que es al menos 10 veces más preciso que las estimaciones actuales, que van desde decenas de miles de millones a billones en nuestra galaxia. Estas estimaciones provienen principalmente de observaciones de telescopios terrestres.
Dado que Roman observará por encima de la atmósfera, a casi un millón de millas de la Tierra en la dirección opuesta al Sol, producirá resultados de microlentes muy superiores. Además de brindar una vista más nítida, la perspectiva de Roman le permitirá mirar al mismoparche de cielo continuamente durante meses. Johnson y sus colegas demostraron que el estudio de microlente de Roman detectará cientos de planetas rebeldes, aunque buscará solo una franja relativamente estrecha de la galaxia.
Parte del estudio implicó determinar cómo analizar los datos futuros de la misión para obtener un censo más preciso. Los científicos podrán extrapolar el recuento de planetas rebeldes de Roman para estimar qué tan comunes son estos objetos en toda la galaxia.
"El universo podría estar repleto de planetas rebeldes y ni siquiera lo sabríamos", dijo Scott Gaudi, profesor de astronomía en la Universidad Estatal de Ohio y coautor del artículo. "Nunca lo descubriríamos sin emprenderuna minuciosa encuesta de microlentes basada en el espacio como la que va a hacer Roman ".
El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman está administrado en Goddard, con la participación del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y Caltech / IPAC en Pasadena, el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore y un equipo científico compuesto por científicos de instituciones de investigación en los Estados Unidos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de vuelos espaciales de la NASA / Goddard . Original escrito por Ashley Balzer. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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