Descubren un nuevo planeta a 320 años luz

17/05/2017

La estrella del planeta es extremadamente brillante, lo que permite una medición precisa de las propiedades de la atmósfera del planeta y lo convierte en “un excelente banco de pruebas para medir las atmósferas de otros planetas”.

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Investigadores de la Universidad de Lehigh han descubierto un nuevo planeta orbitando una estrella a 320 años luz de la Tierra que tiene la densidad de espuma de poliestireno.

Este "planeta hinchado" fuera del Sistema Solar puede brindar oportunidades para probar atmósferas que serán útiles cuando se evalúen futuros planetas para detectar signos de vida.

"Está muy inflado, de modo que mientras que es sólo un quinto tan masivo como Júpiter, es casi un 40 por ciento más grande, haciéndolo tan denso como espuma de poliestireno, con una atmósfera extraordinariamente grande", dijo Joshua Pepper, astrónomo y profesor asistente de Física en la Universidad Lehigh, que dirigió el estudio en colaboración con investigadores de la Universidad de Vanderbilt y la Universidad Estatal de Ohio, junto con investigadores de universidades y observatorios y astrónomos aficionados de todo el mundo.

La estrella del planeta es extremadamente brillante, lo que permite una medición precisa de las propiedades de la atmósfera del planeta y lo convierte en "un excelente banco de pruebas para medir las atmósferas de otros planetas", según ha señalado Pepper. Tales observaciones ayudan a los astrónomos a desarrollar herramientas para ver los tipos de gases en las atmósferas, lo que será necesario en los próximos 10 años cuando apliquen técnicas similares a los exoplanetas terrestres con telescopios de nueva generación en construcción.

El planeta, llamado KELT-11b, es una versión extrema de un planeta de gas, como Júpiter o Saturno, pero está orbitando muy cerca de su estrella anfitriona en una órbita que dura menos de cinco días. La estrella, KELT-11, ha comenzado a usar su combustible nuclear y se está convirtiendo en una gigante roja, por lo que el planeta será engullido por su estrella y no sobrevivirá a los próximos cien millones de años.

La encuesta KELT (Kilodegree Extremely Little Telescope) utiliza dos pequeños telescopios robóticos, uno en Arizona y el otro en Sudáfrica. Los telescopios exploran el cielo noche tras noche, midiendo el brillo de unos cinco millones de estrellas. Los investigadores buscan estrellas que parecen oscurecerse ligeramente a intervalos regulares, lo que puede indicar que un planeta está orbitando esa estrella y eclipsándola. Los investigadores usan otros telescopios para medir la "oscilación" gravitacional de la estrella --el ligero tirón que un planeta ejerce sobre la estrella mientras orbita-- para verificar que el oscurecimiento, llamado "tránsito", se debe a un planeta y a medir la masa del planeta.

Pepper construyó los dos telescopios utilizados en la encuesta KELT, que dirige con investigadores de la Universidad Vanderbilt, la Universidad Estatal de Ohio, la Universidad Fisk y el Observatorio Astronómico de Sudáfrica. Entre los más de 30 contribuyentes a la investigación figuran la NASA, la Universidad de Harvard, la Universidad de Pennsylvania, la Universidad de Princeton y la Universidad de California en Berkeley. Jonathan Labadie-Bartz, estudiante de posgrado en física de la Universidad de Lehigh, es miembro del equipo KELT y coautor del artículo. Unos 40 científicos ciudadanos de 10 países de cuatro continentes también han contribuido al proyecto KELT y varios han contribuido directamente al descubrimiento de KELT-11b y son coautores del estudio.

Mientras varios proyectos que usan telescopios robotizados pequeños han encontrado cientos de planetas que orbitan otras estrellas --y los telescopios espaciales como la misión Kepler de la NASA han descubierto miles-- la mayoría de esos planetas orbitan estrellas débiles, haciendo difícil medir las propiedades de los planetas con precisión.

"El proyecto KELT está diseñado específicamente para descubrir unos pocos planetas científicamente valiosos orbitando estrellas muy brillantes, y KELT-11b es un excelente ejemplo de eso", ha comentado Pepper. La estrella, KELT-11, es la más brillante en el hemisferio sur conocida por albergar a un planeta en tránsito por más de una magnitud y el sexto huésped de transporte más brillante descubierto hasta la fecha.

Los planetas descubiertos por el estudio KELT serán observados en detalle por grandes telescopios espaciales como Hubble y Spitzer y el Telescopio Espacial James Webb, programado para lanzarse en 2018, para comprender cómo se forman los planetas y evolucionar y cómo se comportan sus atmósferas, según explica.

Los investigadores de KELT se dispusieron a descubrir planetas gigantes de gas que orbitaban estrellas brillantes, pero no esperaban encontrar planetas con tan baja masa y grandes tamaños. Ubicado en el cielo del sur, el "extraordinariamente inflado" KELT-11b es el tercer planeta de densidad más baja con una masa y radio precisamente medidos que se ha descubierto. "Nos sorprendió mucho la increíble baja densidad de este planeta --señala Pepper--. Es extremadamente grande para su masa, tiene un quinto de la masa de Júpiter, pero está hinchado de una forma que lo hace muy poco denso".

Aunque los investigadores están debatiendo la causa de la inflación de KELT-11b, un estudio más profundo del planeta podría proporcionar información adicional sobre el mecanismo que causa planetas inflados, según declara. La gran atmósfera del planeta también proporciona buenas oportunidades para desarrollar las técnicas necesarias para identificar las sustancias químicas en las atmósferas de los planetas para evaluar la habitabilidad o los productos de la vida en las atmósferas de otros planetas.