Gracias a un grupo de telescopios en el espacio y en la Tierra, e incluso a un par de astrónomos aficionados en Arizona, un astrónomo de la Universidad de Wisconsin-Madison y sus colegas han descubierto un planeta del tamaño de Júpiter orbitando a una velocidad vertiginosa alrededor de un lejanoestrella enana blanca.
El sistema, a unos 80 años luz de distancia, viola todas las convenciones comunes sobre estrellas y planetas. La enana blanca es el remanente de una estrella similar al Sol, muy reducida a aproximadamente el tamaño de la Tierra, pero conserva la mitad de la masa solar.. El enorme planeta se cierne sobre su pequeña estrella, que gira cada 34 horas gracias a una órbita increíblemente cercana. Por el contrario, Mercurio tarda 90 días comparativamente aletargados en orbitar el Sol. Si bien ha habido indicios de grandes planetas orbitando cerca del blancoEnanos en el pasado, los nuevos hallazgos son la evidencia más clara hasta ahora de que existen estas extrañas parejas. Esa confirmación destaca las diversas formas en que los sistemas estelares pueden evolucionar y pueden dar una idea del destino de nuestro propio sistema solar. Un sistema de enanas blancas de este tipo podría incluso proporcionar unararo arreglo habitable para que la vida surja a la luz de una estrella moribunda.
"Nunca antes habíamos visto evidencia de que un planeta se acercara tanto a una enana blanca y sobreviviera. Es una sorpresa agradable", dice el investigador principal Andrew Vanderburg, quien recientemente se unió al departamento de astronomía de UW-Madison como profesor asistente.Vanderburg completó el trabajo mientras era becario independiente de la NASA Sagan en la Universidad de Texas en Austin.
Los investigadores publicaron sus hallazgos el 16 de septiembre en la revista Naturaleza . Vanderburg dirigió una gran colaboración internacional de astrónomos que analizaron los datos. Los telescopios que contribuyeron incluyeron el telescopio de caza de exoplanetas TESS de la NASA y dos grandes telescopios terrestres en las Islas Canarias.
Vanderburg se sintió atraído originalmente por el estudio de las enanas blancas, los restos de estrellas del tamaño del sol después de que agotan su combustible nuclear, y sus planetas por accidente. Mientras estaba en la escuela de posgrado, estaba revisando datos del predecesor de TESS, el telescopio espacial Kepler., y notó una enana blanca con una nube de escombros a su alrededor.
"Lo que terminamos encontrando fue que se trataba de un planeta menor o asteroide que estaba siendo destrozado mientras lo observábamos, lo cual fue realmente genial", dice Vanderburg. El planeta había sido destruido por la gravedad de la estrella después de su transición a un blancoenano hizo que la órbita del planeta cayera hacia la estrella.
Desde entonces, Vanderburg se ha preguntado si los planetas, especialmente los grandes, podrían sobrevivir al viaje hacia una estrella envejecida.
Al escanear los datos de miles de sistemas de enanas blancas recopilados por TESS, los investigadores detectaron una estrella cuyo brillo se atenuaba a la mitad cada día y medio, una señal de que algo grande pasaba frente a la estrella en unórbita cerrada y ultrarrápida. Pero era difícil interpretar los datos porque el resplandor de una estrella cercana estaba interfiriendo con las mediciones de TESS. Para superar este obstáculo, los astrónomos complementaron los datos de TESS de telescopios terrestres de mayor resolución, incluidos tresdirigido por astrónomos aficionados.
"Una vez que el resplandor estuvo bajo control, en una noche, obtuvieron datos mucho mejores y mucho más limpios que los que obtuvimos con un mes de observaciones desde el espacio", dice Vanderburg. Debido a que las enanas blancas son mucho más pequeñas que las estrellas normales, los planetas grandespasar frente a ellos bloquea gran parte de la luz de la estrella, lo que hace que la detección con telescopios terrestres sea mucho más simple.
Los datos revelaron que un planeta aproximadamente del tamaño de Júpiter, quizás un poco más grande, estaba orbitando muy cerca de su estrella. El equipo de Vanderburg cree que el gigante gaseoso comenzó mucho más lejos de la estrella y se movió a su órbita actual después de que la estrella evolucionó.en una enana blanca.
La pregunta fue: ¿cómo evitó este planeta ser destrozado durante la agitación? Los modelos anteriores de interacciones entre enanas blancas y planetas no parecían estar alineados para este sistema estelar en particular.
Los investigadores realizaron nuevas simulaciones que proporcionaron una respuesta potencial al misterio. Cuando la estrella se quedó sin combustible, se expandió hasta convertirse en una gigante roja, envolviendo a los planetas cercanos y desestabilizando el planeta del tamaño de Júpiter que orbitaba más lejos.planeta para asumir una órbita ovalada exagerada que pasó muy cerca de la enana blanca ahora encogida pero también arrojó al planeta muy lejos en el ápice de la órbita.
A lo largo de eones, la interacción gravitacional entre la enana blanca y su planeta dispersó lentamente la energía, lo que finalmente llevó al planeta a una órbita circular cerrada que solo toma un día y medio para completarse. Ese proceso lleva tiempo, miles de millonesEsta enana blanca en particular es una de las más antiguas observadas por el telescopio TESS con casi 6 mil millones de años, tiempo de sobra para frenar a su masivo planeta asociado.
Si bien las enanas blancas ya no llevan a cabo la fusión nuclear, aún liberan luz y calor a medida que se enfrían. Es posible que un planeta lo suficientemente cerca de una estrella moribunda como ésta se encuentre en la zona habitable, la región cerca de una estrella donde el agua líquidapuede existir, se presume que es necesario para que la vida surja y sobreviva.
Ahora que la investigación ha confirmado que estos sistemas existen, ofrecen una oportunidad tentadora para buscar otras formas de vida. La estructura única de los sistemas de planetas enanos blancos brinda una oportunidad ideal para estudiar las firmas químicas de las atmósferas de los planetas en órbita, un potencialmanera de buscar señales de vida desde lejos.
"Creo que la parte más emocionante de este trabajo es lo que significa tanto para la habitabilidad en general - puede haber regiones hospitalarias en estos sistemas solares muertos - como también nuestra capacidad para encontrar evidencia de esa habitabilidad", dice Vanderburg.
Este trabajo fue financiado en parte por la National Science Foundation incluida la subvención AST-1824644 y por la NASA incluidas las subvenciones RSA-1610091, RSA-1006130, 80NSSC19K1727 y 80NSSC19K0388. Este trabajo se realizó en parte bajo contrato con CaliforniaInstituto de Tecnología / Laboratorio de Propulsión a Chorro financiado por la NASA a través del Programa de Becas Sagan ejecutado por el Instituto de Ciencias de Exoplanetas de la NASA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Eric Hamilton. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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