Spectrum
revela una atmósfera nublada
SPHERE, un instrumento de
búsqueda de planetas en el Very Large Telescope (VLT) de
ESO, ha capturado la primera imagen confirmada de un planeta atrapado en el
acto de formarse en el disco polvoriento que rodea a una estrella
joven. El joven planeta está formando un camino a través del disco
primordial de gas y polvo alrededor de la muy joven Estrella PDS 70. Los
datos sugieren que la atmósfera del planeta está nublada.
Los
astrónomos dirigidos por un grupo del Instituto Max Planck de Astronomía en
Heidelberg, Alemania, han capturado una espectacular instantánea de la
formación planetaria alrededor de la estrella enana PDS 70.
Al
usar el instrumento SPHERE en el Very Large Telescope (VLT)
de ESO, uno de los más poderosos instrumentos de cacería de planetas en
existencia - el equipo internacional ha realizado la primera detección robusta
de un planeta joven, llamado PDS 70b, que corta un camino a
través del material que forma el planeta que rodea a la estrella joven.
Las
imágenes de disco y planeta y el espectro del planeta se han capturado en el
curso de los dos programas de estudio llamados SHINE (encuesta de SpHere INfrared para Exoplanetas)
y DISK (encuesta de esfera para DISK circunestelar). SHINE pretende
obtener imágenes de 600 estrellas jóvenes cercanas en el infrarrojo cercano utilizando
el alto contraste de SPHERE y la alta resolución angular para descubrir y
caracterizar nuevos exoplanetas y sistemas planetarios. DISK explora los
sistemas planetarios jóvenes conocidos y sus discos circunestelares para
estudiar las condiciones iniciales de la formación planetaria y la evolución de
las arquitecturas planetarias.
El
instrumento SPHERE también permitió al equipo medir el brillo del planeta en
diferentes longitudes de onda, lo que permitió deducir las propiedades de su
atmósfera.
El
planeta se destaca muy claramente en las nuevas observaciones, visibles como un
punto brillante a la derecha del centro ennegrecido de la imagen.
Se
encuentra aproximadamente a tres mil millones de kilómetros de la estrella
central, aproximadamente equivalente a la distancia entre Urano y el
Sol. El análisis muestra que PDS
70b es un planeta de gas gigante con una masa unas veces mayor que la de
Júpiter.
La
superficie del planeta tiene una temperatura de alrededor de 1000° C, por lo
que es mucho más caliente que cualquier planeta en nuestro propio Sistema
Solar.
La
región oscura en el centro de la imagen se debe a un coronógrafo , una
máscara que bloquea la luz cegadora de la estrella central y permite a los
astrónomos detectar su disco y compañero planetario mucho más débil. Sin
esta máscara, la tenue luz del planeta se vería completamente abrumada por el
intenso brillo de PDS 70.
"Estos discos alrededor de
estrellas jóvenes son el lugar de nacimiento de los planetas, pero hasta ahora
solo un puñado de observaciones ha detectado indicios de planetas bebé en
ellos", explica Miriam Keppler, quien lidera
el equipo detrás del descubrimiento del planeta todavía en formación de PDS
70. "El problema es que hasta
ahora, la mayoría de estos candidatos planetarios podrían haber sido
características del disco".
El
descubrimiento del compañero joven de PDS 70 es un resultado científico
emocionante que ya ha merecido una mayor investigación. Un segundo equipo,
que involucra a muchos de los mismos astrónomos del equipo de descubrimiento,
incluido Keppler, ha seguido en los últimos meses las observaciones iniciales
para investigar con más detalle al compañero planetario novato de PDS
70. No solo crearon la imagen espectacularmente clara del planeta que se
muestra aquí, sino que incluso lograron obtener un espectro del planeta. El
análisis de este espectro indicó que su atmósfera está nublada.
El compañero planetario de PDS 70 ha esculpido un disco de transición: un disco protoplanetario con un "agujero" gigante en el centro. Estas lagunas internas se conocen desde hace décadas y se ha especulado que fueron producidas por la interacción disco-planeta. Ahora podemos ver el planeta por primera vez.
"Los resultados de Keppler nos dan una nueva ventana a las primeras
etapas complejas y poco comprendidas de la evolución planetaria”, comenta André Müller, líder del segundo
equipo para investigar el joven planeta. " Necesitábamos
observar un planeta en el disco de una joven estrella para comprender realmente
los procesos detrás de la formación del planeta". Al determinar
las propiedades atmosféricas y físicas del planeta, los astrónomos pueden
probar modelos teóricos de formación de planetas.
Esta
visión del nacimiento de un planeta cubierto de polvo solo fue posible gracias
a las impresionantes capacidades tecnológicas del instrumento ESFERA de ESO, que estudia exoplanetas y
discos alrededor de estrellas cercanas usando una técnica conocida como
imágenes de alto contraste, una desafiante hazaña.
Incluso
cuando se bloquea la luz de una estrella con un coronógrafo, SPHERE todavía
tiene que usar estrategias de observación ingeniosamente diseñadas y técnicas
de procesamiento de datos para filtrar la señal de los compañeros planetarios
débiles alrededor de estrellas jóvenes brillantes en múltiples longitudes
de onda y épocas. Para desentrañar la señal débil del planeta junto a la
estrella brillante, los astrónomos usan un método sofisticado que se beneficia
de la rotación de la Tierra. En este modo de observación, SPHERE toma
continuamente imágenes de la estrella durante un período de varias horas,
mientras mantiene el instrumento lo más estable posible. Como
consecuencia, el planeta parece girar lentamente, cambiando su ubicación en la
imagen con respecto al halo estelar.
Usando
algoritmos numéricos elaborados, las imágenes individuales se combinan de tal
manera que se filtran todas las partes de la imagen que parecen no moverse
durante la observación, como la señal de la estrella misma. Esto deja solo
a aquellos que aparentemente se mueven, haciendo que el planeta sea visible.
Thomas
Henning, director del Instituto Max Planck de Astronomía y líder de los
equipos, resume así la aventura científica: "Después de más de una
década de enormes esfuerzos para construir esta máquina de alta tecnología,
ahora SPHERE nos permite cosechar con el descubrimiento. de planetas bebé".
Esta
investigación fue presentada en dos artículos, titulados "Descubrimiento de un compañero de masa planetaria dentro
del espacio del disco de transición alrededor de PDS 70" y
"Caracterización
atmosférica y orbital del planeta dentro del espacio del disco de transición
PDS 70", ambos se publicarán en Astronomy &
Astrophysics.
El equipo detrás del documento del descubrimiento está compuesto por M. Keppler (Instituto Max Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania), M. Benisty (Univ. Grenoble, Francia y Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía, Chile) ……… et al.
El equipo detrás del documento del descubrimiento está compuesto por M. Keppler (Instituto Max Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania), M. Benisty (Univ. Grenoble, Francia y Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía, Chile) ……… et al.
El VLT de ESO esta ubicado en el Cerro Paranal, Chile, a 2.635 m. de altura
Fuente: ESO 1821 Lanzamiento de la ciencia – 02 de
julio.2018
· Trabajos de investigación:
Traducción libre de Soca
No hay comentarios:
Publicar un comentario