Primer caso de 'alter ego' planetario

Imagen directra del sistema 2MASS 0249
T. DUPUY, M. LIU
Publicado 17/07/2018 12:20:37CET

   MADRID, 17 Jul. (EUROPA PRESS) -

   Astrónomos han identificado el primer caso de 'alter ego' planetario, con un nuevo planeta casi idéntico a uno de los gigantes gaseosos mejor estudiados, pero con origen diferente.

   "Hemos encontrado un planeta gigante gaseoso que es un gemelo virtual de un planeta previamente conocido, pero parece que los dos objetos se formaron de diferentes maneras", dijo Trent Dupuy, astrónomo del Observatorio Gemini y líder del estudio.

   Al emerger de los viveros estelares de gas y polvo, las estrellas nacen como gatitos en una camada, en racimos e inevitablemente vagando lejos de su lugar de nacimiento. Estas camadas comprenden estrellas que varían mucho, desde diminutas incapaces de generar su propia energía (llamadas enanas marrones) hasta estrellas masivas que terminan sus vidas con explosiones de supernova.

   En medio de esta confusión, los planetas se forman alrededor de estas nuevas estrellas. Y una vez que la guardería estelar agota su gas, las estrellas (con sus planetas) abandonan su lugar de nacimiento y deambulan libremente por la galaxia. Debido a este éxodo, los astrónomos creen que debería haber planetas nacidos al mismo tiempo del mismo vivero estelar, pero orbitando estrellas que se han alejado una de la otra durante eones, como hermanos perdidos hace mucho tiempo.

   "Hasta la fecha, los exoplanetas encontrados por imágenes directas han sido básicamente individuos, cada uno distinto de los otros en su apariencia y edad. Encontrar dos exoplanetas con apariencias casi idénticas y sin embargo haberse formado de manera tan diferente abre una nueva ventana para entender estos objetos", dijo Michael Liu, astrónomo en la Universidad de Hawai`i Institute for Astronomy, y colaborador en este trabajo, publicado en arXiv.

   Dupuy, Liu y sus colaboradores han identificado el primer caso de un 'alter ego' planetario. Hace tiempo que se conocía un objeto: el planeta beta 13-Júpiter beta Pictoris b, uno de los primeros planetas descubiertos por imágenes directas, en 2009. El nuevo objeto, denominado 2MASS 0249 c, tiene la misma masa, brillo y espectro como beta Pictoris b.

   Después de descubrir este objeto con el Telescopio Canada-France-Hawaii (CFHT), Dupuy y sus colaboradores determinaron que 2MASS 0249 cy beta Pictoris b nacieron en el mismo vivero estelar. En la superficie, esto hace que los dos objetos no solo parezcan semejantes sino hermanos genuinos.

   Sin embargo, los planetas tienen situaciones de vida muy diferentes, a saber, los tipos de estrellas que orbitan. El anfitrión de beta Pictoris b es una estrella 10 veces más brillante que el Sol, mientras que 2MASS 0249 c orbita un par de enanas marrones que son 2000 veces más débiles que el Sol. Además, beta Pictoris b está relativamente cerca de su anfitrión, alrededor de 9 unidades astronómicas (AU, la distancia desde la Tierra al Sol), mientras que 2MASS 0249 c es de 2000 AU desde su host binario.

   Estos arreglos drásticamente diferentes sugieren que la educación de los planetas no era para nada parecida. La imagen tradicional de formación de gigantes gaseosos, donde los planetas comienzan como pequeños núcleos rocosos alrededor de su estrella anfitriona y crecen acumulando gas del disco de la estrella, probablemente crearon beta Pictoris b. Por el contrario, el anfitrión de 2MASS 0249 c no tenía suficiente disco para fabricar un gigante gaseoso, por lo que el planeta probablemente se formó al acumular gas directamente desde el vivero estelar original.

   "2MASS 0249 cy beta Pictoris b nos muestran que la naturaleza tiene más de una forma de crear exoplanetas de aspecto muy similar", dice Kaitlin Kratter, astrónoma de la Universidad de Arizona y colaboradora de este trabajo. "beta Pictoris b probablemente se formó como creemos la mayoría de los gigantes de gas, a partir de pequeños granos de polvo. Por el contrario, 2MASS 0249 c parece una enana marrón de bajo peso que se formó por el colapso de una nube de gas. Ambos son considerados exoplanetas, pero 2MASS 0249 c ilustra que una clasificación tan simple puede oscurecer una realidad complicada ".

   El equipo primero identificó 2MASS 0249 c usando imágenes de CFHT, y sus repetidas observaciones revelaron que este objeto está orbitando a una gran distancia de su host. El sistema pertenece al grupo móvil beta Pictoris, un conjunto de estrellas muy disperso que lleva el nombre de su famosa estrella de hospedaje planetario. Las observaciones del equipo con el telescopio W. M. Keck determinaron que el anfitrión es en realidad un par de enanas marrones estrechamente separadas.

   Así que, en conjunto, el sistema 2MASS 0249 comprende dos enanas marrones y un planeta gigante gaseoso. La espectroscopía de seguimiento de 2MASS 0249 c con el Telescopio Infrarrojo de la NASA y el Constrio de Astrofísica del Telescopio de 3,5 metros del Telescopio Apache Point demostraron que tiene un notable parecido con el beta Pictoris b.

   El sistema 2MASS 0249 es un objetivo atractivo para futuros estudios. La mayoría de los planetas con imágenes directas están muy cerca de sus estrellas anfitrionas, lo que impide estudios detallados de los planetas debido a la luz brillante de las estrellas. Por el contrario, la separación muy amplia de 2MASS 0249 c de su binario anfitrión hará que las mediciones de propiedades como el tiempo superficial y la composición sean mucho más fáciles, lo que permite una mejor comprensión de las características y orígenes de los planetas gaseosos gigantes.