martes, 3 de julio de 2018

PRIMERA IMAGEN CONFIRMADA DE UN PLANETA RECIÉN NACIDO, OBTENIDA MEDIANTE EL “VLT” DE ESO


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 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:
·     Fotos del VLT

Traducción libre de Soca

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