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Imagen de un exoplaneta de masa más baja alrededor de una estrella similar al Sol

El planeta gigante GJ 504b es de un tamaño similar a Júpiter

[Vídeo: Extraño punto caliente en un exoplaneta. Esta animación ilustra un punto caliente inesperado en la superficie de un exoplaneta gaseoso. El telescopio Espacial Spitzer de la NASA descubrió que la parte más caliente del planeta, que se muestra aquí como manchas brillantes de color naranja en la superficie, no está directamente bajo el resplandor de su estrella, sino a un lado.]

Utilizando los datos infrarrojos del telescopio Subaru en Hawai, un equipo internacional de astrónomos ha fotografiado un planeta gigante alrededor de la brillante estrella GJ 504. Con varias veces la masa de Júpiter y de tamaño similar, el nuevo mundo, llamado GJ 504b, es el planeta de menor masa jamás detectado alrededor de una estrella como el Sol mediante técnicas de imagen directa. "Si pudiéramos viajar a este planeta gigante, veríamos un mundo todavía brillando con el calor de su formación con una reminiscencia del color de una flor de cerezo oscuro, un color magenta mate", dijo Michael McElwain, un miembro del equipo del descubrimiento del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Md. "Nuestra cámara de infrarrojo cercano revela que su color es mucho más azul que otros planetas fotografiados, lo que puede indicar que su atmósfera tiene menos nubes".

exoplaneta GJ504b

GJ 504b orbita su estrella a casi nueve veces la distancia que Júpiter gira alrededor del Sol, lo que plantea un desafío a las ideas teóricas de cómo se forman los planetas gigantes. De acuerdo con la imagen de mayor aceptación, llamada el modelo de acreción del núcleo, los planetas similares a Júpiter tienen su inicio en el gas rico en disco de escombros que rodea a una estrella joven. Un núcleo producido por colisiones entre asteroides y cometas proporciona una semilla, y cuando este núcleo alcanza una masa suficiente, su fuerza de gravedad atrae rápidamente gas desde el disco para formar el planeta. Si bien este modelo funciona bien para los planetas con órbitas como la de Neptuno, alrededor de 30 veces la distancia media entre la Tierra y el Sol (30 unidades astronómicas, o UA), es más problemático para los mundos situados más lejos de sus estrellas. GJ 504b se encuentra a una distancia proyectada de 43,5 UA de su estrella, la distancia real depende de las puntas del sistema a nuestra línea de visión, que no se conoce con precisión.

localización del exoplaneta GJ 04b

"Este es uno de los planetas más difíciles de explicar en un marco de formación de planetas tradicionales", explicó el miembro del equipo de Markus Janson, un becario postdoctoral Hubble en la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. "Su descubrimiento implica que tenemos que considerar seriamente teorías de formación alternativas, o tal vez volver a evaluar algunos de los supuestos básicos de la teoría de acreción del núcleo". La investigación forma parte de las exploraciones estratégicas de exoplanetas y discos con Subaru (SEEDS), un proyecto para fotografiar directamente planetas extrasolares y discos protoplanetarios alrededor de varios cientos de estrellas cercanas con el telescopio Subaru en Mauna Kea, Hawaii. El proyecto de cinco años se inició en 2009 y está dirigido por Motohide Tamura en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). Mientras que la imagen directa es probablemente la técnica más importante para la observación de planetas alrededor de otras estrellas, es también la más difícil. "La imagen directa proporciona información acerca del planeta, la luminosidad, la temperatura, la atmósfera y la órbita, pero porque los planetas son tan débiles y están tan cerca de sus estrellas madre, es como tratar de tomar una foto de una luciérnaga cerca de un faro", explicó Masayuki Kuzuhara en el Tokyo Institute of Technology, quien dirigió el equipo del descubrimiento. Las imágenes son parte del proyecto SEEDS en longitudes de onda del infrarrojo cercano con la ayuda del nuevo sistema del telescopio de óptica adaptativa, que compensa los efectos de la atmósfera de la Tierra, y dos instrumentos: el High Contrast Instrument for the Subaru Next Generation Adaptive Optics y la InfraRed Camera and Spectrograph. La combinación permite que el equipo enfoque los límites de exposición directa a los planetas más débiles.

órbita del exoplaneta GJ 504b

Un artículo que describe los resultados ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal y aparecerá en un próximo número. Los investigadores encuentran que GJ 504b es cerca de cuatro veces más masivo que Júpiter y tiene una temperatura efectiva de alrededor de 460 grados Fahrenheit (237 grados Celsius). Orbita la estrella GJ de tipo G0 504, que es un poco más caliente que el Sol y es apenas visible a simple vista en la constelación de Virgo. La estrella está a 57 años luz de distancia y el equipo estima que el sistemas tiene unos 160 millones de años, sobre la base de métodos que vinculan el color de la estrella y el período de rotación a la misma edad. Los jóvenes sistemas estelares son los objetivos más atractivos para imágenes directas de exoplanetas porque sus planetas no han existido el tiempo suficiente para perder la mayor parte del calor de su formación, lo que aumenta su brillo infrarrojo. "Nuestro sol está a medio camino a través de su vida de producción de energía, pero GJ504 tiene sólo una trigésima parte de su edad", añadió McElwain. "El estudio de estos sistemas es un poco como ver a nuestro propio sistema planetario en su juventud". Enlaces relacionados: › Paper (preprint): Direct Imaging of a Cold Jovian Exoplanet in Orbit around the Sun-like Star GJ 504 › Related multimedia from NASA Goddard's Scientific Visualization Studio › Subaru Telescope press release › List of imaged exoplanets in The Extrasolar Planets Encyclopaedia › "Astronomers Directly Image Massive Star's 'Super-Jupiter'" (11.19.12) › "Spiral Arms Point to Possible Planets in a Star's Dusty Disk" (10.19.11) Créditos: NASA's Goddard Space Flight Center
Modificado por última vez enSábado, 07 Noviembre 2015 18:16