Los astrónomos han capturado las primeras mediciones de espín de HR 8799, el famoso sistema que hizo historia como el primer sistema exoplanetario en tomar su imagen.
Descubierto en 2008 por dos observatorios de Maunakea en Hawái, el Observatorio WM Keck y el Observatorio internacional Gemini, un programa del NOIRLab de NSF, el sistema estelar HR 8799 se encuentra a 129 años luz de distancia y tiene cuatro planetas más masivos que Júpiter.o super-Júpiter: HR 8799 planetas b, c, dye. Ninguno de sus períodos de rotación se había medido hasta ahora.
El avance fue posible gracias a un equipo de ciencia e ingeniería dirigido por Caltech y Keck Observatory que ha desarrollado un instrumento capaz de observar exoplanetas con imágenes conocidas en resoluciones espectrales que son lo suficientemente detalladas como para permitir a los astrónomos descifrar qué tan rápido giran los planetas.
Usando el generador de imágenes y caracterizador de planetas Keck KPIC de última generación en el telescopio Keck II en la parte superior de Maunakea en la isla de Hawái, los astrónomos encontraron que las velocidades de rotación mínimas de los planetas HR 8799 dye se registraron a 10,1 km / sy 15 km / s, respectivamente, lo que se traduce en una duración del día que podría ser tan corta como tres horas o podría ser de hasta 24 horas como en la Tierra dependiendo de las inclinaciones axiales de los planetas HR 8799, que actualmente están indeterminadas.Por contexto, un día en Júpiter dura casi 10 horas; su velocidad de rotación es de aproximadamente 12,7 km / s.
En cuanto a los otros dos planetas, el equipo pudo restringir el giro de HR 8799 c a un límite superior de menos de 14 km / s; la medición de la rotación del planeta b no fue concluyente.
Los hallazgos son los primeros resultados científicos de KPIC, que han sido aceptados para su publicación en El diario astronómico .
"Con KPIC, pudimos obtener las observaciones de resolución espectral más alta jamás realizadas de los exoplanetas HR 8799", dice Jason Wang, astrónomo de Caltech y autor principal del estudio. "Esto nos permite estudiarlos con mayor granularidadque nunca y abre la clave para obtener una comprensión más profunda no solo de cómo se formaron estos cuatro planetas, sino también de cómo se desarrollan los gigantes gaseosos en general en todo el universo ".
DIZZY DATA REVELA EL PASADO DE LOS PLANETAS
La rapidez con que gira un planeta da una idea de su historia de formación. Creados a partir del gas y el polvo que levanta una estrella recién nacida, los planetas bebés comienzan a girar más rápido a medida que acumulan más material y crecen, un proceso llamado acreción del núcleo. Se creeque los campos magnéticos planetarios disminuyen y limitan su velocidad de rotación. Una vez que el planeta completamente formado termina de acumularse y enfriarse, vuelve a girar.
"Los giros de los planetas HR 8799 dye son consistentes con la teoría de que los campos magnéticos de los planetas frenan sus giros en sus años natales", dice Wang. "Las mediciones de espín también apuntan a la noción de que la masa inferiorlos planetas giran más rápido porque se ven menos afectados por el frenado magnético, lo que podría decirnos algo importante sobre cómo se forman. Encuentro esto tentador ".
Wang enfatiza que esta posible tendencia no está confirmada; para validarla se requieren más mediciones de espín KPIC de compañeros de menor masa. El objetivo del equipo es encontrar un vínculo común entre los períodos de rotación de los planetas HR 8799, los planetas gigantes de nuestro propio sistema solar., Júpiter y Saturno, y otros super-Júpiter conocidos y enanas marrones.
"Con suficientes mediciones de espín, podremos identificar tendencias que revelarían cómo funcionan los procesos físicos que impulsan la formación de planetas", dice el coautor Jean-Baptiste Ruffio, investigador posdoctoral asociado de David y Ellen Lee en astronomía enCaltech. "Esto es algo que la gente ya ha comenzado a hacer, pero KPIC nos permite hacer esto para los mundos alienígenas más pequeños, tenues y con imágenes más cercanas".
PRIMER ÉXITO DE LUZ DE KPIC
Encargado entre 2018 y 2020, la especialidad de KPIC es detectar exoplanetas y enanas marrones que orbitan tan cerca de sus estrellas anfitrionas que el resplandor de la luz de las estrellas hace que sea difícil 'ver' estos cuerpos celestes desde la Tierra. El instrumento filtra la luz de las estrellas no deseadas por medio dede una innovadora unidad de inyección de fibra que enruta la luz del sistema de óptica adaptativa AO del telescopio Keck II al espectrógrafo de infrarrojo cercano del Observatorio NIRSPEC.
Los primeros resultados de luz de KPIC se describen en un documento técnico que ha sido aceptado en el Revista de telescopios, instrumentos y sistemas astronómicos JATIS .
"KPIC cambia las reglas del juego en el campo de la caracterización de exoplanetas", dice el investigador principal de KPIC, Dimitri Mawet, profesor de astronomía en Caltech. "Nos permite medir la duración del día, la órbita y la composición molecular de su atmósfera de un planeta.. "
KPIC realizó fuertes detecciones de agua y monóxido de carbono, pero no metano, en tres de los cuatro planetas HR 8799, c, dye, que es consistente con lo que se conoce de las atmósferas de los planetas.
"Es emocionante ver el manifiesto de superpotencia de KPIC", dice el científico / ingeniero AO del Observatorio Keck Jacques Delorme, autor principal del artículo JATIS. "Debido a que esta es la primera tecnología de este tipo, no sabíamos si KPIC iba afunciona tan bien como lo hizo. Ahora que hemos demostrado con éxito sus capacidades, podemos pasar a la Fase 2 del proyecto para mejorar aún más el rendimiento general del instrumento ".
"Todavía tenemos que desbloquear todo el potencial científico de KPIC", dice la científica principal de instrumentos de Caltech, Nemanja Jovanovic, coautora del artículo técnico. "A través de más actualizaciones de instrumentos, esperamos observar exoplanetas en un futuro cercano con un grado tan altode detalle, que podremos estudiar fenómenos meteorológicos y mapear nubes de planetas gigantes gaseosos ".
La Fase 2 de las actualizaciones de KPIC están planeadas para este invierno. Si todo va bien, la comunidad científica del Observatorio Keck puede comenzar a usar la tecnología en la segunda mitad de 2022.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Observatorio WM Keck . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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