Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, un grupo de astrónomos habría captado hasta el momento al exoplaneta más ligero

Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, un grupo de astrónomos ha obtenido una imagen de un objeto muy débil que se mueve cerca de una estrella brillante. Con una masa estimada de entre cuatro y cinco veces la masa de Júpiter, sería el planeta menos masivo que se haya observado hasta ahora de forma directa fuera del Sistema Solar. El descubrimiento es un importante aporte a nuestro conocimiento sobre la formación y evolución de sistemas planetarios.

Aunque ya se han detectado de forma indirecta cerca de mil exoplanetas — la mayor parte de ellos utilizando los métodos de velocidad radial o de tránsitos [1] — y pese a que muchos candidatos esperan ser confirmados, solo una docena ha sido captada en imágenes directamente. Nueve años después de que el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO captara la primera imagen de un exoplaneta, el compañero planetario de la enana marrón 2M1207 (eso0428), el mismo equipo ha pillado in fraganti al que, probablemente, sea el objeto más ligero de su tipo visto hasta el momento [2][3].
“Obtener imágenes directas de planetas conlleva un reto tecnológico extremo que requiere de los más avanzados instrumentos, ya sean basados en tierra o en el espacio”, afirma Julien Rameau (Instituto de Planetología y de Astrofísica de Grenoble, Francia), primer autor del artículo que anuncia el descubrimiento. “Hasta ahora solo se han observado directamente unos pocos planetas, haciendo que cada uno de los descubrimientos se convierta en un importante hito en el camino para comprender qué es un planeta gigante y cómo se forma”.
En las nuevas observaciones, el supuesto planeta se ve como un punto débil, pero definido, cercano a la estrella HD 95086. Una observación posterior mostró que se movía lentamente junto con la estrella a través del cielo. Esto sugiere que el objeto, designado como HD 95086 b, orbita alrededor de esta estrella. Su brillo también indica que tiene una masa estimada de tan solo cuatro o cinco veces la masa de Júpiter.
El equipo utilizó el instrumento de óptica adaptativa NACO, instalado en uno de los Telescopios Unitarios de 8,2 metros del VLT de ESO. Este instrumento permite a los astrónomos eliminar la mayor parte de los efectos borrosos de la atmósfera, obteniendo imágenes muy nítidas. Las observaciones se llevaron a cabo utilizando el rango infrarrojo de la luz y una técnica denominada de imagen diferencial, que mejora el contraste entre el planeta y la deslumbrante estrella anfitriona.
El nuevo planeta descubierto orbita alrededor de la joven estrella HD 95086 a una distancia de unas 56 veces la distancia de la Tierra al Sol, dos veces la distancia entre el Sol y Neptuno. La propia estrella es un poco más masiva que el Sol y está rodeada por un disco de escombros. Estas propiedades permitieron a los astrónomos identificarlo como un candidato ideal para albergar jóvenes planetas masivos. El sistema completo se encuentra a unos 300 años luz de nosotros.
La juventud de esta estrella, de entre tan solo 10 y 17 millones de años, hace pensar a los astrónomos que este nuevo planeta se formó, probablemente, en el interior del disco de gas y polvo que rodea a la estrella. “Su ubicación actual genera preguntas sobre su proceso de formación. O bien creció por la acumulación de rocas que forman el núcleo sólido y luego, lentamente, acumuló gas del entorno para formar la pesada atmósfera, o bien  inició su formación a partir de un cúmulo de gas generado por inestabilidades gravitatorias en el disco”, explica Anne-Marie Lagrange, miembro también del equipo. “Las interacciones entre el planeta y el disco o con otros planetas puede haber movido al planeta de su lugar de nacimiento”.
Otro miembro del equipo, Gaël Chauvin, añade “El brillo de las estrellas da a HD 95086 b una temperatura superficial estimada de unos 700 grados Celsius. Es lo suficientemente frío como para que en su atmósfera exista vapor de agua y, posiblemente, metano. Será un gran objeto de estudio para el futuro instrumento SPHERE, que se instalará en el VLT. Si existen, tal vez también pueda revelar la presencia de planetas interiores en el sistema”. [4]

Notas

[1] Los astrónomos ya han confirmado la existencia de cerca de mil planetas orbitando otras estrellas. Casi todos fueron descubiertos utilizando métodos indirectos que pueden detectar los efectos que los planetas tienen sobre sus estrellas — las bajadas de brillo producidas cuando los planetas pasan por delante (el método del tránsito), o el bamboleo causado en la órbita de la estrella por el tirón gravitatorio de los planetas (el método de velocidad radial). Hasta ahora, solo se han observado directamente una docena de exoplanetas.
[2] Fomalhaut b puede tener una masa menor, pero su brillo parece estar contaminado por la luz reflejada del polvo circundante, hacienda imprecisa la determinación de su masa.
[3] Este equipo también ha observado otros exoplanetas, entre ellos uno que orbita a la estrella Beta Pictoris (eso1024).
[4] SPHERE es un instrumento de óptica adaptativa de segunda generación que se instalará en el VLT a finales de 2013.

Información adicional

Esta investigación ha sido presentada en el artículo titulado “Discovery of a probable 4-5 Jupiter-mass exoplanet to HD95086 by direct-imaging”, que aparece en la revista Astrophysical Journal Letters.
El equipo está compuesto por J. Rameau (Instituto de Planetología y de Astrofísica de Grenoble, Francia [IPAG]), G. Chauvin (IPAG), A.-M. Lagrange (IPAG), A. Boccaletti (Observatorio de París, Francia; Universidad Pierre y Marie Curie Paris 6 y Universidad Denis Diderot Paris 7, Meudon, Francia), S. P. Quanz (Instituto de Astronomía, ETH Zurich, Suiza), M. Bonnefoy (Instituto Max Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania [MPIA]), J. H. Girard (ESO, Santiago, Chile), P. Delorme (IPAG), S. Desidera (INAF - Observatorio Astronómico de Padua, Italia), H. Klahr (MPIA), C. Mordasini (MPIA), C. Dumas (ESO, Santiago, Chile), M. Bonavita (INAF-Observatorio Astronómico de Padua), Tiffany Meshkat (Observatorio de Leiden, Países Bajos), Vanessa Bailey (Univ. de Arizona, EE.UU.), y Matthew Kenworthy (Observatorio de Leiden, Países Bajos).

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La estrella HD 95086 en la constelación de Carina

 

Este mapa muestra la posición de la joven estrella HD 95086 en la constelación austral  de Carina (La Quilla). La mayor parte de las estrellas que muestra la imagen son visibles a ojo bajo buenas condiciones meteorológicas. La estrella HD 95086 está rodeada por una capa polvorienta y alberga un planeta gigante gaseoso, con una masa de entre 4 y 5 veces la de Júpiter. Esta estrella es demasiado débil para verla a simple vista, pero puede verse con prismáticos. El planeta no puede verse con telescopios pequeños.
La estrella pertenece a la asociación Centauro inferior-Cruz del Sur con una edad estimada de entre 10 y 17 millones de años.

Crédito:

ESO, IAU and Sky & Telescope

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Cielo en torno a la joven estrella HD 95086

 

Esta imagen muestra el cielo que rodea a la joven estrella HD 95086 en la constelación austral de Carina (La Quilla). Fue creada a partir de imágenes obtenidas por el sondeo Digitized Sky Survey 2.

Crédito:

ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

fuente: Observatorio Europeo Austral, ESO