Los científicos han descubierto un planeta masivo «prohibido» que no debería existir

Imagen de Catherine Cain, cortesía de Carnegie Institution for Science.

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Los científicos han descubierto un planeta masivo del tamaño de Júpiter que orbita una estrella muy joven, en una mezcla Marcado como «prohibido» Por un investigador Mientras desafía las teorías sobre cómo se forman los planetas, presenta un nuevo estudio.

El exoplaneta recién descubierto pertenece a un grupo extremadamente raro de mundos prohibidos que plantea interrogantes sobre cómo las estrellas más pequeñas y frías del universo, conocidas como enanas M, logran albergar gigantes gaseosos.

Las enanas M, también conocidas como enanas rojas, suelen tener menos de la mitad de la masa del Sol, pero lo que les falta en peso lo compensan en abundancia y longevidad. Estas enanas frías y tenues son, con mucho, el tipo de estrella más común en la Vía Láctea, y se espera que ardan durante billones de años, en medidas mayores que la vida útil esperada del Sol de 10 mil millones. Como resultado, los científicos han estado fascinados durante mucho tiempo por las propiedades de las enanas M, incluido capacidad potencial para albergar vida.

Ahora, los investigadores dirigidos por Shubham Kanodia, un becario postdoctoral que estudia ciencias planetarias en la Institución Carnegie para la Ciencia, han utilizado el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA para descubrir un gigante gaseoso del tamaño de Júpiter llamado TOI-5205b, que está un cuarto lleno de luz. del tamaño de su estrella, que es la primera vez que se encuentra un mundo tan grande alrededor de una estrella tan pequeña.

De hecho, Kanodia y sus colegas señalan que TOI-5205b, que está a unos 280 años luz de la Tierra, «tiene una de las proporciones de masa más altas para los planetas enanos M», lo que «extiende las teorías tradicionales de formación de planetas… que no puede ser recreado fcilmente.» condiciones necesarias para la formacin de tales planetas publicó un estudio reciente en El Diario Astronómico.

«Nuestro grupo se especializa en estudiar las enanas M y los planetas que las orbitan, habiendo construido algunos instrumentos innovadores para realizar estas mediciones», dijo Kanodia en un correo electrónico a Motherboard. «Estamos particularmente interesados ​​en los planetas gigantes que orbitan estas estrellas de baja masa porque su descubrimiento es un desarrollo relativamente reciente. Hasta hace muy poco, no creíamos que pudieran formarse, y deberían ser muy raros».

Agregó: «Si bien ese puede ser el caso, ahora hemos comenzado a construir una muestra suficiente de estos planetas que podemos pasar de coleccionar sellos a comprender una muestra de estos planetas».

De hecho, en entrada en el blog Sobre el descubrimiento, Kanodia señaló que se han encontrado un puñado de gigantes gaseosos «prohibidos» orbitando enanas M, aunque TOI-5205b es el primero que se encuentra orbitando una estrella que tiene el 40 por ciento de la masa del Sol. Este gigante gaseoso es tan grande que bloquea un siete por ciento de la luz de su estrella durante su «tránsito», un término para los planetas que pasan frente a una estrella desde nuestra perspectiva en la Tierra, marcando el sistema como «uno de los exoplanetas confirmados más profundos». Tránsitos orbitando una estrella de secuencia «main», según el estudio.

«Fue solo después de la primera observación del tránsito de este planeta desde la Tierra usando el telescopio de 3,5 metros (APO) del Observatorio Apache Point que nos dimos cuenta de cuán profundo era el tránsito (y, por lo tanto, el planeta)», dijo Kanodia. «Observar TOI-5205 esa noche fue un giro de último minuto porque el objeto planeado que esperábamos observar con APO no estaba disponible debido a las condiciones de nubosidad, por lo que nos enfocamos en ese tránsito, ¡lo cual estuvo totalmente bien!»

Esta extraña pareja de planetas de estrellas no debería haber existido, según las teorías de formación de planetas. Los planetas suelen formarse en discos de gas y polvo que rodean a las estrellas jóvenes. Enormes mundos como Júpiter acumulan tanta roca de estos discos para capturar las capas exteriores gaseosas que los hacen tan distintos. Todavía no está claro cómo los sistemas pequeños, como TOI-5205, pueden producir suficiente material para sembrar gigantes gaseosos durante la estrecha vida útil del disco enano M.

«[W]Kanodia explicó que el sombrero lo hace interesante no solo por el hecho de que la proporción de masa es tan grande, sino que el desafío de la formación de planetas se complica aún más por la baja masa de la estrella anfitriona. «Una estrella anfitriona más pequeña (menor masa) significa que tendría que tomar más tiempo para formar el núcleo rocoso de tal planeta, lo que dificulta las cosas».

Agregó: «Estas cosas no son probables ni están prohibidas y se espera que sean muy raras por las razones descritas anteriormente». «Simplemente no hay suficiente material en los discos primordiales de tales enanas M para formarlas a tiempo (o al menos eso es lo que pensábamos)».

Sin embargo, Kanodia y sus colegas esperan que las extrañas propiedades de TOI-5205b ayuden a resolver este misterio. Debido a que el gigante gaseoso bloquea gran parte de la luz de su estrella, es posible examinar de cerca las propiedades de su atmósfera a medida que pasa.

«La gran profundidad de tránsito hace que TOI-5205b sea un objetivo convincente para sondear las propiedades atmosféricas, como una forma de rastrear posibles vías de formación», señala el equipo en el estudio, y agrega que es «fácilmente accesible utilizando el telescopio espacial James Webb (JWST) , refiriéndose al observatorio espacial más poderoso jamás lanzado.

Con ese fin, el descubrimiento de TOI-5205b puede ayudar a explicar los misteriosos procesos que crean estos grandes peces planetarios en pequeñas piscinas estelares. En este momento, es desconcertante imaginar las extrañas propiedades de un espacio así que Júpiter encontró en un sistema tan cercano, independientemente de su fondo.

actualizarEste artículo ha sido actualizado para incluir comentarios del autor principal Shubham Kanodia.