Los científicos de la NASA han encontrado un exoplaneta ubicado en algún lugar donde ningún exoplaneta debería poder sobrevivir.
El Satélite de Encuesta de Exoplanetas en Tránsito (TESS) en busca de exoplanetas de la agencia espacial ha encontrado algunas cosas bastante buenas en su tiempo en el trabajo hasta ahora, incluyendo exocomets, una exoplaneta rocoso con tres solesy un agujero negro devorando una estrella. Sin embargo, este nuevo descubrimiento es un verdadero rasguño de cabeza: han demostrado que un exoplaneta conocido se encuentra realmente en una posición donde su estrella debería haberlo quemado hace mucho tiempo.
El planeta es un gigante gaseoso alrededor de 8.2 veces la masa de Júpiter (que es bastante grande), orbitando la estrella gigante roja HD 203949.
El problema es que, según las observaciones asteroseismológicas tomadas por astrónomos del Instituto de Astrofísica e Ciencias del Espacio (IA) en Portugal, la estrella está al final de su vida.
Esto significa que está en un punto en el que ya comenzó a tirar su material exterior, expandiéndose a un tamaño mucho mayor que su tamaño actual antes de reducirse. Y la órbita del exoplaneta, 184,2 días, está dentro de ese diámetro atmosférico más grande al que se disparó. Entonces, ¿cómo diablos sobrevivió?
La asterismología es un campo fascinante que analiza las oscilaciones en las superficies de las estrellas para estudiar sus estructuras internas. Así como los terremotos pueden revelar lo que sucede dentro de la Tierra, los modos de oscilación detectables en la superficie de una estrella revelan cómo se mueven las ondas de sonido dentro de ella.
Estos datos pueden ayudar a revelar información clave sobre una estrella, como su tamaño, masa y edad. TESS está equipado con las herramientas para la asteroseismología, pero esta es la primera vez que el observatorio utiliza la técnica en estrellas conocidas por tener exoplanetas.
Las observaciones se realizaron en dos estrellas: HD 203949 y su planeta HD 203949 b; y una estrella subgigante amarilla llamada HD 212771, orbitada por un gigante gaseoso aproximadamente 2.3 veces la masa de Júpiter.
"Las observaciones TESS son lo suficientemente precisas como para permitir medir las suaves pulsaciones en las superficies de las estrellas". explicó el astrónomo Tiago Campante de IA. "Estas dos estrellas bastante evolucionadas también albergan planetas, proporcionando el banco de pruebas ideal para estudios de la evolución de los sistemas planetarios".
Entonces, el equipo utilizó los datos asteroseismológicos para calcular el tamaño, la masa y la edad de las estrellas. Y, según esos datos, HD 203949 tiene una masa mucho más baja de lo que se pensaba inicialmente. Eso significa que ya ha perdido gran parte, lo que sugiere que debería estar demasiado evolucionado para tener un planeta tan cerca como HD 203949 b.
Pero, si miras más allá del sistema HD 203949, hay una pista gigante. Muchos sistemas tienen gigantes gaseosos cerca de sus estrellas; demasiado cerca, de hecho, para haberse formado allí, porque la gravedad, los vientos y la radiación de la estrella deberían haber soplado y quemado todo el gas antes de que pudiera acumularse en un planeta.
Sin embargo, el modelado sugiere que estos gigantes gaseosos podrían acurrucarse hasta sus estrellas si se forman más lejos en sus sistemas planetarios y migran hacia adentro en una espiral lenta; la evidencia sugiere que Júpiter está haciendo exactamente esto.
Por lo tanto, es posible que HD 203949b se haya formado mucho más lejos y solo haya migrado cerca de su estrella después de que ya se haya expandido a su tamaño máximo y se haya reducido nuevamente.
"La solución a este dilema científico está oculta en el 'hecho simple' de que las estrellas y sus planetas no solo se forman sino que también evolucionan juntos". dijo el astrónomo IA Vardan Adibekyan.
"En este caso particular, el planeta logró evitar la inmersión".
La investigación no solo nos ha mostrado un planeta realmente fascinante, sino que ha demostrado el potencial de TESS para caracterizar las estrellas usando asteroseismología.
Esto, a su vez, podría ayudarnos a comprender mejor los planetas y su evolución, dijeron los investigadores: el radio preciso de una estrella, por ejemplo, es esencial para medir el radio preciso de un planeta en tránsito.
Y, por supuesto, aprender la edad de HD 203949 ha ayudado a inferir la historia orbital de su planeta inusual.
"Este estudio," Adibekyan dijo, "es una demostración perfecta de cómo la astrofísica estelar y exoplanetaria están unidas".
La investigación ha sido publicada en El diario astrofísico.