Los astrónomos detectan un 'Júpiter caliente' con una asombrosa órbita corta de 18 horas


Tenemos un nuevo récord. Quizás a 1.060 años luz de distancia, un gigante gaseoso llamado NGTS-10b está girando alrededor de su estrella tan de cerca que completa una órbita completa en solo 18.4 horas.

Eso es casi lo más cerca que el planeta puede llegar a la estrella anfitriona sin ser destrozado por las fuerzas gravitacionales. Pero se acercará.

Los astrónomos han estimado que el exoplaneta está en espiral hacia la estrella y cruzará ese punto de ruptura, llamado Límite de Roche – En solo 38 millones de años. Está completamente condenado.

El hallazgo hace de este sistema solar un laboratorio increíble para estudiar las interacciones de las mareas entre una estrella y un exoplaneta gigante peligrosamente cercano. Se ha publicado un documento que describe el exoplaneta, que pertenece al tipo 'hot Jupiter', en el recurso de preimpresión arXiv

.

Los Júpiter calientes son exoplanetas fascinantes. Como su nombre indica, son gigantes gaseosos como Júpiter; a diferencia de Júpiter, sin embargo, orbitan muy cerca de sus estrellas anfitrionas, con períodos orbitales de menos de 10 días. Esto es lo que los hace "calientes" (y aquí estabas pensando que eran los trajes de baño).

Según los modelos actuales de formación de planetas, Júpiter técnicamente calientes no debería existir. Un gigante gaseoso no puede formarse tan cerca de su estrella, porque la gravedad, la radiación y los intensos vientos estelares deberían evitar que el gas se aglomere.

Sin embargo, existen; del más de 4,000 exoplanetas confirmados descubiertos hasta la fecha, hasta 337 podrían ser Júpiter calientes. Se cree que se forman más lejos en sus sistemas planetarios, luego migran hacia la estrella.

Es posible que no sepamos mucho sobre sus misteriosos nacimientos, pero los Júpiter calientes que están particularmente cerca de sus estrellas pueden decirnos mucho sobre las interacciones de las mareas entre el planeta y las estrellas. Por lo tanto, se encuentran entre los exoplanetas más estudiados de la galaxia.

Hasta este último descubrimiento vertiginoso, solo seis de estos gigantes gaseosos enigmáticos habían sido detectados con un período orbital de menos de un día. WASP-18b (22,6 horas), WASP-19b (18,9 horas), WASP-43b (19,5 horas), WASP-103b (22,2 horas), SOMBREROS-18b (20,1 horas) y KELT-16b (23,3 horas).

NGTS-10b, descubierto usando la base Encuesta de tránsito de próxima generación en Paranal, Chile, marca el séptimo de estos Júpiter calientes muy cercanos, y tiene el período orbital más corto de todos.

Entre el 21 de septiembre de 2015 y el 14 de mayo de 2016, un solo telescopio observó la estrella ahora conocida como NGTS-10 durante 237 noches. La encuesta aún no estaba oficialmente operativa, pero capturó 220,918 exposiciones de 10 segundos de la estrella durante esta fase de puesta en servicio.

Parecía una estrella de secuencia principal relativamente poco notable, con alrededor de 10 mil millones de años. Estrella naranja tipo K, Un poco menos del 70 por ciento del tamaño y la masa del Sol.

Pero una mirada más cercana a esas imágenes reveló que la estrella se estaba atenuando ligeramente cada 18.4 horas. Entonces, un equipo internacional de astrónomos dirigido por James McCormac de la Universidad de Warwick se puso a trabajar, utilizando esos datos y observaciones adicionales para caracterizar el exoplaneta responsable de la atenuación.

Determinaron que NGTS-10b es un poco más de 1,2 veces el tamaño de Júpiter y un poco más de 2,1 veces su masa. Y está orbitando la estrella a 1,46 veces el radio de Roche, lo que significa que está al borde (en el tiempo cósmico) de la devastación de las mareas.

A tal proximidad de la estrella, a pesar de que aún no está lo suficientemente cerca como para separar NGTS-10b, el exoplaneta se aplanará en los polos a medida que la gravedad de la estrella lo deforma, un esferoide achatado en lugar de una bonita esfera redonda y regordeta.

El equipo tuvo cuidado de descartar un compañero binario de la estrella anfitriona como causa de la atenuación. Entonces, estamos tan seguros como podemos estar de que el exoplaneta existe. El problema es que la luz de las estrellas vecinas ha dificultado un poco el cálculo de una distancia precisa a NGTS-10.

La distancia de 1.060 años luz se calculó en función de Datos de Gaia, el mapa tridimensional más preciso de la galaxia de la Vía Láctea hasta la fecha, pero todavía hay un margen de error. Si la distancia es incorrecta, eso puede significar que algunos de los datos de tamaño y masa también son ligeramente incorrectos.

Ese problema puede resolverse estudiando el próxima publicación de datos de Gaia, debido a la caída de los lotes en 2020 y 2021.

Mientras tanto, las observaciones continuas del sistema podrían revelar la descomposición orbital del exoplaneta. El equipo predice que la órbita se acortará 7 segundos en los próximos 10 años. Si los astrónomos pueden obtener mediciones del sistema lo suficientemente precisas, pueden ver cómo sucede.

La investigación ha sido presentada a la Avisos mensuales de la Royal Astronomical Societyy está disponible en arXiv.

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