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Astrónomos descubren un exoplaneta "imposible" orbitando una estrella gigante roja


Utilizando datos asteroseísmicos del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito de la NASA (TESS), un equipo internacional de astrónomos revisó los parámetros de dos estrellas gigantes, HD 212771 y HD 203949, que albergan exoplanetas y descubrió que un exoplaneta alrededor de la estrella HD 203949 no debería existir en la ubicación que se encuentra; este objeto astronómico contradice todas las teorías actuales.

HD 212771 es una estrella subgigante, brillante de tipo G8 ubicada a unos 364 años luz de la Tierra. Alberga un planeta joviano con una masa mínima de 2,3 masas de Júpiter en una órbita de 373 días.

HD 203949 es una estrella gigante, brillante de tipo K2 a unos 257 años luz de distancia. Tiene un planeta masivo, con aproximadamente 8.2 masas de Júpiter, en una órbita circular de 184 días a su alrededor.

El estudio
En el estudio, el Dr. Tiago Campante, astrónomo de la Universidad de Oporto y la Universidad de California, Santa Bárbara, y sus colegas de investigación determinaron las propiedades físicas de ambas estrellas, como su masa, tamaño y edad, a través de la asteroseismología.

"Las observaciones de TESS son lo suficientemente precisas como para permitir medir las suaves pulsaciones en las superficies de las estrellas", dijo el Dr. Campante, autor principal de un documento científico publicado en la revista Astrophysical Journal.

"Estas dos estrellas bastante evolucionadas también albergan planetas, proporcionando el banco de pruebas ideal para estudios de la evolución de los sistemas planetarios".

Luego, los investigadores se centraron en el estado evolutivo de la estrella HD 203949. Su objetivo era comprender cómo su planeta, llamado HD 203949b, podría haber evitado la inmersión, ya que la envoltura o parte superior de la estrella se habría expandido mucho más allá de la órbita actual del planeta  durante la fase evolutiva de gigante roja.

Basándose en extensas simulaciones numéricas, los científicos piensan que las mareas entre la estrella y el planeta podrían haber llevado al exoplaneta HD 203949b hacia adentro desde su órbita original, que anteriormente solía ser más amplia, colocando al exoplaneta en la órbita donde la vemos hoy en dia.

"Determinamos cómo este planeta podría haber alcanzado su ubicación actual, y si el planeta tuvo que sobrevivir o no a la inmersión dentro de la envoltura estelar de la estrella gigante roja", dijo el coautor Dr. Dimitri Veras, investigador del  Universidad de Warwick

El trabajo proporciona nuevos conocimientos sobre la capacidad de supervivencia de los planetas cuando sus estrellas madre comienzan a morir, e incluso podría revelar nuevos aspectos de la física de las mareas.

"Este estudio es una demostración perfecta de cómo la astrofísica estelar y exoplanetaria están vinculadas", dijo unos de los coautores del estudio, el Dr. Vardan Adibekyan, astrónomo de la Universidad de Oporto.

El Dr. Vardan explicó que el análisis estelar parece sugerir que la estrella HD 203949 está demasiado evolucionada como para poder albergar un planeta a una distancia orbital tan corta, sin embargo, partiendo de los análisis exoplanetarios, sabemos que el planeta está allí.

Es un enigma. La solución a este dilema científico está oculta en el simple hecho de que las estrellas y sus planetas no solo se forman juntos, sino que también evolucionan juntos. En este caso particular, el planeta logró evitar la inmersión de su estrella madre.

Crédito de la imagen: C. Carreau / ESA.

Referencia del documento científico:
Tiago L. Campante et al. 2019. Asteroseismología con TESS de las conocidas estrellas anfitrionas gigantes rojas HD 212771 y HD 203949. The Astrophysical Journal, Volumen 885, Número 1; doi: 10.3847 / 1538-4357 / ab44a8

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