Los astrónomos han descubierto un enorme planeta extrasolar, o «exoplaneta», que orbita alrededor de una estrella enana ultrafría demasiado pequeña para soportar un mundo así, poniendo en duda los modelos científicos de cómo surgen los planetas y los sistemas planetarios.
El planeta en cuestión, denominado LHS 3154 b, es 13 veces más masivo que Tierralo que significa que tiene una masa similar a la del gigante de hielo del sistema solar. NeptunoSin embargo, orbita estrechamente alrededor de una pequeña estrella enana, nueve veces menos masiva que el sol.
Esto significa la relación entre el mundo similar a Neptuno y su estrella madre, LHS 3154, ubicada a unos 51 Años luz lejos – es 100 veces mayor que la relación de masa entre la Tierra y el Sol, algo que los investigadores no creían que fuera posible. Esta es la primera vez que se descubre un planeta de una masa tan grande alrededor de una de las estrellas más pequeñas del universo.
«Este descubrimiento realmente demuestra lo poco que sabemos sobre el universo«, coautor de la investigación y profesor de astronomía y profesor Verne M. Willaman en la Universidad Penn State. AstrofísicaSuvrath Mahadevan, dijo en un comunicado. «No esperaríamos que existiera un planeta tan pesado alrededor de una estrella de masa tan baja».
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Cuestionando el nacimiento de estrellas y planetas.
Las estrellas se forman cuando vastas nubes de gas y polvo acumulan áreas demasiado densas que crecen hasta colapsar finalmente bajo su propia gravedad. Esto deja una estrella naciente rodeada por un disco de material remanente llamado «disco protoplanetario».
Como sugiere el nombre, es de este disco de material restante de donde los científicos creen que eventualmente surgirán los planetas. La cantidad de material resultante de la formación de la estrella marca un límite al tamaño de estos potenciales planetas.
El equipo determinó que LHS 3154 b tiene un núcleo planetario tan pesado que el disco de formación de planetas del que procede debería haber contenido una gran cantidad de material sólido. En definitiva, tendría que contener más material del que predicen los modelos actuales, coautor de la investigación y astronomía Megan Delamer, estudiante de posgrado en Penn State, explicó.
Así, el descubrimiento de este particular exoplaneta También plantea interrogantes sobre la formación de estrellas. De hecho, las proporciones polvo-masa y polvo-gas del disco protoplanetario original de LHS 3154 habrían tenido que ser diez veces mayores de lo previsto para dar lugar a un mundo similar a Neptuno tan masivo como LHS 3154 b. .
«No se espera que el disco de formación de planetas alrededor de la estrella de baja masa LHS 3154 tenga suficiente masa sólida para formar este planeta», explicó Mahadevan. «Pero existe, por lo que ahora necesitamos reexaminar nuestra comprensión de cómo se forman los planetas y las estrellas».
El Buscador de Planetas de Zona Habitable supera las expectativas
Mahadevan y sus colegas detectaron el exoplaneta LHS 3154 b utilizando el Habitable Zone Planet Finder (HPF), un espectrógrafo astronómico instalado en el telescopio Hobby-Eberly en Observatorio McDonald en Texas. HPF está diseñado para detectar exoplanetas mientras orbitan algunas de las estrellas más frías del mundo. vía Láctea.
El instrumento, que Mahadevan ayudó a construir con un equipo, se centra particularmente en planetas que no están ni demasiado cerca ni demasiado lejos de sus estrellas para albergar agua líquida, un requisito esencial para la vida. Estos serían planetas ubicados en lo que se llama área habitable alrededor de sus estrellas.
Estos planetas no son fáciles de detectar, en parte porque la zona habitable de las estrellas frías está mucho más cerca de estas estrellas que la zona de nuestro planeta. sistema solar, por ejemplo. Esto significa que estos mundos a menudo quedan oscurecidos por la luz de sus estrellas madre relativamente pequeñas.
Además, se espera que estos planetas sean pequeños, lo que los hace más difíciles de detectar.
«Piensa en ello como si la estrella fuera una fogata. Cuanto más frío se vuelve el fuego, más cerca tendrás que acercarte a él para mantenerte caliente», dijo Mahadevan. «Lo mismo ocurre con los planetas. Si la estrella es más fría, entonces un planeta tendrá que estar más cerca de esa estrella si quiere estar lo suficientemente caliente como para contener agua líquida.
«Si un planeta tiene una órbita lo suficientemente cerca de su estrella ultrafría, podemos detectarlo observando un cambio muy sutil en el color del espectro o la luz de la estrella cuando es arrastrada por un planeta en órbita».
La detección de LHS 3154 b es importante para el HPF porque muestra el potencial del instrumento para proporcionar resultados importantes en exoplanetas, con miembros del equipo y NASA Sagan Fellow en Astrofísica de la Universidad de Princeton, afirmando que este resultado superó todas las expectativas para el instrumento.
«Lo que hemos descubierto constituye una prueba extrema para todas las teorías existentes sobre la formación de planetas», concluyó Mahadevan. «Esto es exactamente para lo que construimos HPF: descubrir cómo las estrellas más comunes de nuestra galaxia forman planetas y encontrar esos planetas».
La investigación del equipo fue publicada el 30 de noviembre en la revista Ciencia.
