Primer descubrimiento de exoplanetas alrededor de estrellas masivas

Los planetas a veces se forman donde no se los espera. Este es particularmente el caso del último descubrimiento de un equipo internacional de investigadores, dirigido por Markus Janson de la Universidad de Estocolmo: un exoplaneta ubicado en un sistema binario tan grande que los científicos han asumido la presencia de un planeta imposible a su alrededor.

Ubicado a 325 años luz de nosotros en el constelación de Centaure, la estrella binaria en cuestión se llama b Centauri o “b Cen” para amigos cercanos. No confundir con Alpha Centauri B que es una de las tres estrellas que componen el sistema triple llamado “Alpha Centauri”, ubicada a solo 4.2 años luz del sistema solar y que alberga el exoplaneta más cercano a nosotros.! Compuesto por dos estrellas que orbitan entre sí, el sistema Centauri b es observable a simple vista en el hemisferio sur debido a su magnitud aparente, que caracteriza su brillo visto desde la Tierra, de 4.01.

Este mapa muestra la ubicación del sistema Centauri en un círculo rojo, que se encuentra en la constelación de Centauri, y la mayoría de las estrellas visibles a simple vista en buenas condiciones. Créditos: ESO, IAU y Sky & Telescope

“El descubrimiento de un planeta alrededor de b Centauri es muy emocionante porque cambia por completo la imagen de estrellas masivas como anfitriones de planetas.“explica Markus Janson en un liberación, Astrónomo de la Universidad de Estocolmo y primer autor de un estudio publicado el 8 de diciembre de 2021 en la revista Naturaleza.

Ambientes poco propicios para la aparición de exoplanetas

Según el estudio, los exoplanetas aparecen en una amplia variedad de entornos, pero con un parámetro que no cambia: las estrellas alrededor de las cuales se forman no deben ser muy masivas, a riesgo de engullir la materia de su disco protoplanetario. Así, observamos varios exoplanetas alrededor de estrellas de hasta 1,9 masas solares, por lo que su frecuencia de aparición disminuye gradualmente. Aparte de 3 masas solares, hasta la fecha no se ha descubierto ningún planeta. “Nuestros resultados muestran que los planetas pueden residir en sistemas estelares mucho más masivos de lo que se esperaría de una extrapolación de resultados anteriores a planetas cercanos “, detalle los autores.

Porque el sistema estelar binario alrededor del cual la órbita del planeta pesa entre 6 y 10 masas solares, ¡al menos el doble del máximo observado hasta ahora! Compuesto por dos estrellas, al menos una de las cuales tiene un tipo espectral B, es decir, una temperatura superficial de 18.000 Kelvin, tres veces la del Sol.

Crédito: ESO

Detectado por imagen directa gracias al instrumento SPHERE colocado en el Very Large Telescope en Chile, el planeta que mide 10 veces el tamaño de Júpiter orbitando a 560 veces la distancia entre la Tierra y el Sol, es decir, 100 veces la distancia de Júpiter- ¡Sol! Un elemento que podría ser la clave de su supervivencia, ya que la radiación que emite la estrella binaria es intensa.

“El planeta de b Centauri es un mundo extraño en un entorno completamente diferente al que experimentamos aquí en la Tierra y en nuestro sistema solar.“dice Gayathri Viswanath, estudiante de doctorado en la Universidad de Estocolmo y coautor del estudio”.Es un ambiente hostil, dominado por radiación extrema, donde todo es a escala gigantesca: las estrellas son más grandes, el planeta es más grande, las distancias son mayores.“

¿Cómo llegó allí?

Queda la cuestión de tu formación. De hecho, si los investigadores estiman que es poco probable que aparezca un planeta de más de tres masas solares, es porque la materia circundante se evapora demasiado rápido debido a la inmensa atracción de la estrella. “Las estrellas de tipo B generalmente se consideran entornos muy destructivos y peligrosos, y se creía que sería extremadamente difícil formar grandes planetas a su alrededor.“, explica el Sr. Janson.

La formación de un planeta en el disco protoplanetario por el mecanismo de acreción clásico del corazón parece poco probable: estrellas como b Cen son “tan caliente y brillante que su luz sopla la materia a su alrededor y no es suficiente para formar un corazón rocoso“cerca”, dijo a la AFP el astrónomo del CNRS Gaël Chauvin, de la Unidad Mixta de Astronomía Franco-Chilena, coautor del estudio.

Así, los investigadores trazaron dos escenarios posibles para explicar la presencia de este planeta: o habría surgido debido a la inestabilidad gravitacional, o se habría formado lejos del sistema b Cen y se habría unido a él mucho más tarde. “Es poco probable que el planeta se haya formado en el lugar por el mecanismo convencional de adición decoración, más Esta por alli podría haberse formado en otro lugar y hubiera llegado en su ubicación actual a través de interacciones dinámicas, o podría haberse formado por inestabilidad gravitacional (colapso gravitacional de una nube de gas, provocado por una densidad excesiva del medio, nota del editor)“.

Para luego elegir un escenario en particular, el equipo estudió la órbita del planeta, y más particularmente su excentricidad, que caracteriza el grado en que su trayectoria es elíptica: midieron así una excentricidad débil, mostrando una trayectoria más bien circular., Favoreciendo la tesis de formación por inestabilidad gravitacional. “Aunque el escenario de captura de gravedad no se puede excluir, se ve ligeramente obstaculizado por los datos existentes “, detallar a los investigadores del estudio. Pero seguro que el equipo tiene la intención de analizar la composición química del exoplaneta, que debería proporcionar su parte de respuestas en unos pocos años.

LF con AFP