El descubrimiento de un planeta gigante trastorna los modelos del Sistema Solar
Investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania han descubierto un planeta mucho mayor que su estrella ultrafría, lo que pone en entredicho las creencias previas sobre la formación de planetas. Sus hallazgos, publicados en Science, muestran un planeta de más de 13 veces la masa de la Tierra orbitando alrededor de una estrella nueve veces menos masiva que nuestro Sol. Este descubrimiento contradice las teorías existentes sobre la formación de planetas en estrellas pequeñas y pone de relieve el primer caso de un planeta de gran masa que rodea una estrella de masa ultrabaja.
El descubrimiento de un planeta gigante trastoca los modelos del sistema solar: nuestra comprensión cósmica
Suvrath Mahadevan, catedrático Verne M. Willaman de Astronomía y Astrofísica en Penn State y coautor del artículo, destacó las profundas implicaciones del descubrimiento para nuestra comprensión del cosmos. Destacó que la existencia del planeta desafía los conocimientos convencionales, ya que la estrella de baja masa en la que orbita no suele albergar un planeta tan pesado.
Mahadevan aclaró el proceso convencional: las estrellas se forman a partir de nubes de gas y polvo, dejando tras de sí discos alrededor de estrellas recién nacidas que potencialmente podrían evolucionar hasta convertirse en planetas. Sin embargo, en el caso de la estrella de baja masa LHS 3154, la masa esperada en su disco de formación planetaria no coincide con el planeta masivo observado, lo que obliga a reevaluar las teorías de formación planetaria y estelar.
El equipo descubrió este planeta masivo, bautizado como LHS 3154b, utilizando una herramienta astronómica llamada Buscador de Planetas de la Zona Habitable (HPF), desarrollada en Penn State. Este instrumento especializado tiene como objetivo detectar planetas en órbita alrededor de estrellas más frías fuera de nuestro sistema solar que puedan albergar agua líquida, crucial para la vida.
El descubrimiento de un planeta gigante trastoca los modelos del sistema solar: planetas alrededor de estrellas
Mahadevan explicó que, si bien es difícil encontrar planetas de este tipo alrededor de estrellas como nuestro Sol, las posibilidades de detección aumentan alrededor de estrellas ultrafrías debido a sus temperaturas más bajas. Los planetas capaces de albergar agua líquida pueden orbitar mucho más cerca de estas estrellas en comparación con la distancia que separa la Tierra del Sol. Esta proximidad, combinada con la baja masa de la estrella ultrafría, provoca desplazamientos detectables en la luz de la estrella, lo que indica la presencia de un planeta en órbita.
Utilizó una analogía, comparando la estrella con una hoguera: al igual que uno debe acercarse a un fuego frío para mantenerse caliente, los planetas cercanos a estrellas más frías necesitan proximidad para calentarse. Esta proximidad permite cambios sutiles en el espectro luminoso de la estrella, lo que indica el tirón gravitatorio de un planeta en órbita.
Situado en el telescopio Hobby-Eberly del Observatorio McDonald, en Texas, el HPF proporciona algunas de las mediciones más precisas de señales infrarrojas de estrellas cercanas.
Guðmundur Stefánsson, autor principal y becario Sagan de Astrofísica de la NASA en la Universidad de Princeton, destacó la importancia del papel del HPF en el descubrimiento de planetas desconocidos alrededor de estrellas de baja masa. El instrumento, desarrollado desde cero, ha sido decisivo para descubrir nuevos hallazgos sobre este intrigante grupo de planetas que orbitan alrededor de estrellas cercanas.
Nuevos planetas
Aunque el HPF ya ha confirmado anteriormente la existencia de nuevos planetas, el descubrimiento de LHS 3154b superó todas las expectativas. Según Megan Delamer, estudiante de posgrado en astronomía de Penn State y coautora del artículo, las teorías actuales tienen dificultades para explicar las observaciones relativas a la formación del planeta masivo alrededor de la estrella LHS 3154. El núcleo planetario pesado inferido desafía los modelos existentes, sugiriendo una mayor cantidad de material sólido en el disco de formación planetaria de lo previsto.
“Este descubrimiento es una prueba de fuego para las teorías predominantes sobre la formación de planetas”, destacó Mahadevan. “HPF se diseñó precisamente con este propósito: desentrañar el proceso de formación planetaria alrededor de las estrellas más prevalentes de nuestra galaxia y descubrir estos planetas”.
El trabajo también incluye contribuciones de varios autores de Penn State, como Eric Ford, Brianna Zawadzki, Fred Hearty, Andrea Lin, Lawrence Ramsey y Jason Wright. Además, cuenta con la participación de investigadores de la Universidad de Princeton, la Universidad de Leiden, la Universidad de California en Irvine, la Universidad de California, la Institución Carnegie para la Ciencia, el Carleton College, la Universidad de Texas en Austin, la Universidad de Arizona, la Universidad de Colorado, el Laboratorio de Propulsión a Chorro del Instituto Tecnológico de California, la Universidad Johns Hopkins, la Universidad Macquarie de Australia y el Telescopio Hobby-Eberly de la Universidad de Texas en Austin.
El estudio recibió financiación de varias fuentes, entre ellas el Centro de Exoplanetas y Mundos Habitables de Penn State, el Consorcio de Subvenciones Espaciales de Pensilvania, la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA), la Fundación Nacional para la Ciencia (NSF) y la Fundación Heising-Simons.
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