Un nuevo video compartido en YouTube es una de las cosas más sorprendentes que hemos visto en la ciencia planetaria.
El video muestra cuatro puntos de luz moviéndose en círculos concéntricos parciales alrededor de un disco negro en su centro. Lo que en realidad estás viendo es un sistema planetario.
Los cuatro puntos son exoplanetas, con el disco negro oscureciendo su estrella, a 133,3 años luz de distancia de la Tierra. Los círculos parciales son sus movimientos orbitales, un lapso de tiempo compilado a partir de 12 años de observaciones.
La estrella es HR8799, y en 2008 sus exoplanetas componían el primer sistema (no el primer exoplaneta, eso fue 2M1207b en 2004) que los astrónomos habían visto nunca directamente.
Desde entonces, el astrónomo Jason Wang de la Universidad Northwestern lo ha estado observando con avidez. Compiló esas observaciones en un lapso de tiempo, no por ninguna razón científica, sino simplemente porque es increíble.
“Por lo general, es difícil ver planetas en órbita”, wang dice.
“Por ejemplo, no es evidente que Júpiter o Marte orbiten alrededor de nuestro sol porque vivimos en el mismo sistema y no tenemos una vista de arriba hacia abajo. Los eventos astronómicos ocurren demasiado rápido o demasiado lento para capturarlos en una película”.
“Pero este video muestra planetas moviéndose en una escala de tiempo humana. Espero que permita a las personas disfrutar de algo maravilloso”.
El recuento actual de exoplanetas confirmados, es decir, planetas extrasolares o planetas fuera del Sistema Solar, números más de 5200pero en realidad nunca hemos visto la mayoría de ellos.
Los astrónomos encuentran exoplanetas principalmente a través de métodos indirectos, estudiando el efecto que tiene el exoplaneta en la estrella anfitriona. Las caídas débiles y regulares en la luz de la estrella indican un exoplaneta en órbita que pasa entre nosotros y la estrella; Los leves cambios en la longitud de onda de la luz de la estrella indican la interacción gravitacional entre el exoplaneta y la estrella.
La razón de esto es que en realidad es extremadamente difícil ver un exoplaneta directamente. Son muy pequeños y muy tenues en comparación con su estrella anfitriona; cualquier luz que emitan o reflejen generalmente es absorbida por la luz resplandeciente de la estrella.
De vez en cuando, sin embargo, tenemos suerte. Los exoplanetas son grandes y están lo sufici entemente separados de su estrella, y el sistema está orientado de tal manera que, si la luz de la estrella está bloqueada u oculta (esa es la razón por la que HR8799 aparece como un disco negro), podemos verlos como pequeñas manchas de asistente. ligero.
Aún más raro es verlos realizar su compleja pavana planetaria, simplemente porque las escalas de tiempo de las órbitas involucradas son mucho más largas que el tiempo transcurrido desde que los científicos detectaron directamente el primer exoplaneta.
Pero Wang y su equipo ahora tienen suficientes datos de observación de HR8799 para un lapso de tiempo que muestra órbitas parciales, y eso es lo que ha compilado.
“Científicamente no se gana nada observando los sistemas en órbita en un video de lapso de tiempo, pero ayuda a otros a apreciar lo que estamos estudiando”. wang dice.
“Puede ser difícil explicar los matices de la ciencia con palabras. Pero mostrar la ciencia en acción ayuda a otros a comprender su importancia”.
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Las observaciones se recopilaron utilizando el Observatorio WM Keck, y Wang aplicó óptica adaptativa para corregir el efecto distorsionador de la atmósfera terrestre.
El lapso de tiempo también se procesó para corregir los saltos temporales entre los datos, mostrando el suave movimiento orbital de los cuatro exoplanetas.
Los 12 años de observación se han acelerado en solo 4,5 segundos.
Esto es lo que estás viendo. El círculo negro en el centro es la estrella joven de 30 millones de años, alrededor de 1,5 veces la masa y 4,9 veces el brillo del Sol.
El exoplaneta más interno es HR8799e, con una masa de 7,4 Júpiter orbitando a una distancia de 16,25 veces la separación entre la Tierra y el Sol, o unidades astronómicas, durante un período orbital de 45 años. Los científicos han podido analizar la luz de este exoplaneta para determinar que se trata de un bebé gigante gaseoso asolado por una tormenta.
Moviéndose hacia el exterior, HR8799d tiene la masa de 9,1 Júpiter y orbita a 26,67 unidades astronómicas durante un período orbital de 100 años.
HR8799c tiene una masa de 7,8 Júpiter, orbitando a una distancia de 41,4 unidades astronómicas (solo un poco más que la separación entre el Sol y Plutón) durante un período orbital de 190 años. Tiene agua en su atmósfera, según han descubierto los científicos.
Finalmente, HR8799b registra 5,7 Júpiter, con una separación de 71,6 unidades astronómicas y un período orbital de 460 años.
Pero estamos muy lejos de terminar con el sistema HR8799.
Aunque, según Wang, el lapso de tiempo en sí mismo puede no ser científicamente revelador, la recopilación de datos de Keck sí lo es.
Un artículo publicado en diciembre del año pasado. encontró la posible existencia de un quinto exoplaneta, más pequeño y más cercano a la estrella que sus hermanos. Se estima que el candidato tiene entre 4 y 7 veces la masa de Júpiter, orbitando a una distancia de entre 4 y 5 unidades astronómicas, lo que dificulta su detección directa.
Y Wang y sus colegas están trabajando arduamente para analizar la luz del sistema. Esperan poder obtener información detallada sobre la composición no solo de la estrella, sino también de los mundos que la rodean.
“En astrofísica, la mayor parte del tiempo estamos haciendo análisis de datos o probando hipótesis”. wang dice.
“Pero esta es la parte divertida de la ciencia. Inspira asombro”.