No todos los sistemas planetarios son iguales. Allá afuera, en la galaxia grande y ancha, se han detectado varias configuraciones diferentes, algunas muy diferentes de nuestro sistema doméstico. Estos incluyen planetas extrasolares, o exoplanetas, que orbitan no una, sino dos estrellas, como el ficticio Guerra de las Galaxias mundo de Tatooine.
Ahora, por primera vez, los astrónomos han podido detectar la diminuta atracción gravitacional que ejerce un exoplaneta de este tipo sobre una de sus estrellas anfitrionas, lo que nos brinda una nueva herramienta para sondear y explorar estos mundos exóticos.
El exoplaneta en sí no es un descubrimiento nuevo. Su nombre es Kepler-16b, ubicado a 245 años luz de distancia, y su descubrimiento fue anunciado en 2011.
Fue aclamado como la primera detección confirmada e inequívoca de un exoplaneta que gira alrededor de dos estrellas en lo que llamamos una órbita circumbinaria. Como tal, los astrónomos lo han observado mucho y sabemos mucho al respecto.
Esto lo hace perfecto para probar algo nuevo: en astronomía, usar un objetivo bien caracterizado y bien estudiado es una buena manera de averiguar si las técnicas funcionan.
En este caso, un equipo dirigido por el astrónomo Amaury Triaud de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido quería ver si podían detectar el sistema planetario a través del bamboleo de una de sus estrellas, una técnica conocida como velocidad radial.
“Kepler-16b fue descubierto por primera vez hace 10 años por el satélite Kepler de la NASA utilizando el método de tránsito”. explicó el astrónomo Alexandre Santerne de la Universidad de Marsella en Francia.
“Este sistema fue el descubrimiento más inesperado realizado por Kepler. Elegimos girar nuestro telescopio y recuperar Kepler-16 para demostrar la validez de nuestros métodos de velocidad radial”.
Cuando buscamos exoplanetas, existen varios métodos diferentes, pero dos son los más populares. Con mucho, el método más prolífico es lo que llamamos el método de tránsito. Un telescopio basado en el espacio observará una parte del cielo, en busca de caídas muy débiles y regulares en la luz de las estrellas que indiquen que un exoplaneta está pasando entre una estrella y nosotros.
Como se mencionó anteriormente, el segundo método más fructífero es el método de la velocidad radial, y se basa en la complejidad gravitatoria de un sistema planetario. Verás, las estrellas no son objetos estacionarios fijos, con exoplanetas girando a su alrededor. Cada planeta ejerce su propia influencia gravitacional sobre la estrella, lo que hace que la estrella se tambalee un poco, un poco como un lanzador de disco. El Sol también hace esto, influenciado principalmente por Júpiter.
Este movimiento cambia la luz observada de la estrella. Cuando la estrella se aleja, las longitudes de onda se estiran y aumentan ligeramente hacia el extremo rojo del espectro; cuando se acerca, las longitudes de onda se comprimen y se desplazan hacia el extremo azul del espectro. Los astrónomos pueden usar estos cambios para detectar la presencia de un exoplaneta en órbita.
Anteriormente, esto solo se había realizado en estrellas individuales. Las estrellas binarias son una perspectiva más complicada; dado que orbitan entre sí, tienen movimientos mucho más grandes a través del espacio, lo que dificulta la detección del tirón gravitacional mucho más pequeño de cualquier exoplaneta en órbita.
Para eludir los problemas que surgieron al tratar de desentrañar los espectros de dos estrellas brillantes, el equipo apuntó a un sistema con una estrella brillante y una estrella mucho más débil. Funcionó. El telescopio de 1,93 metros del Observatorio de Haute-Provence en Francia detectó una señal de velocidad radial de la más brillante de las dos estrellas.
Esto nos puede ayudar a aprender mucho. Por un lado, las mediciones de la velocidad radial muestran cuánto se mueve una estrella, lo que puede brindar a los astrónomos mediciones precisas de una de las propiedades clave de un exoplaneta: su masa.
Las mediciones del equipo mostraron que Kepler-16b tiene alrededor de un tercio de la masa de Júpiter, de acuerdo con estimaciones anteriores.
A su vez, esta información podría ayudarnos a descubrir cómo se forman los mundos circumbinarios, lo cual es difícil de explicar con los modelos actuales de formación de planetas. Alrededor de una sola estrella, se cree que un disco de polvo y gas llamado disco protoplanetario, sobrante de la propia formación de la estrella, se une en grupos que forman planetas.
“Usando esta explicación estándar, es difícil entender cómo pueden existir los planetas circumbinarios. Eso se debe a que la presencia de dos estrellas interfiere con el disco protoplanetario, y esto evita que el polvo se aglomere en los planetas, un proceso llamado acreción”. triaud explicado.
“Es posible que el planeta se haya formado lejos de las dos estrellas, donde su influencia es más débil, y luego se movió hacia adentro en un proceso llamado migración impulsada por disco o, alternativamente, es posible que debamos revisar nuestra comprensión del proceso de acreción planetaria. .”
Información más detallada sobre los tipos de exoplanetas en órbitas circumbinarias (o incluso circumtrinarias) puede ayudar a los astrónomos a resolver este problema. El equipo espera que su trabajo allane el camino para futuras detecciones, e incluso descubrimientos, de mundos circumbinarios.
La investigación ha sido publicada en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.