Nuevo "Super Jupiter"

martes, 20 de noviembre de 2012

Nuevo "Super Jupiter"

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Los astrónomos que usan los datos infrarrojos del Telescopio Subaru en Hawai han descubierto un "super-Jupiter" alrededor de la brillante estrella Kappa Andromedae, que ahora tiene el récord de la estrella más masiva conocida por albergar un planeta fotografiado directamente o compañera enana marrón ligero.
Designado Kappa Andromedae b (Kappa y B, para abreviar), el nuevo objeto tiene una masa de cerca de 12,8 veces mayor que la de Júpiter. Esto lo coloca tambalea en la línea divisoria que separa a los planetas más masivos de las enanas marrones de menor masa. Esa ambigüedad es uno de los encantos del objeto, dicen los investigadores, que llaman a un super-Júpiter de abrazar ambas posibilidades.
"De acuerdo con los modelos convencionales de formación planetaria, Kappa Y b cae apenas por debajo de la capacidad de generar energía por fusión, en cuyo caso se consideraría una enana marrón en lugar de un planeta", dijo Michael McElwain, un miembro del equipo del descubrimiento en el Centro Goddard de Vuelo Espacial en Greenbelt, Md. "Pero esto no es definitivo, y otras consideraciones podrían empujar el objeto a través de la línea en territorio enana marrón".
Planetas masivos lentamente irradiar el calor sobrante de su propia formación. Por ejemplo, el planeta Júpiter emite alrededor de dos veces la energía que recibe del sol. Pero si el objeto es bastante masiva, que es capaz de producir energía internamente por fusión de una forma pesada de hidrógeno llamado deuterio. (Las estrellas como el sol, por otro lado, la producción de energía a través de un proceso similar que fusiona la forma más ligera y mucho más común de hidrógeno.) La masa teórica donde puede ocurrir la fusión del deuterio - 13 sobre Jupiters - marca la masa más baja posible por una enana marrón.
"Kappa y B, los planetas previamente fotografiados alrededor de HR 8799 y Beta Pictoris, y los planetas más masivos descubiertos por técnicas de imagen no todos probablemente representan una clase de objeto que se formó en la misma forma como exoplanetas de poca masa", dijo el investigador Joseph Carson, un astrónomo de la Universidad de Charleston, Carolina del Sur, y el Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania.
El descubrimiento de Kappa y B también permite a los astrónomos explorar otro límite teórico. Los astrónomos han argumentado que las estrellas grandes probabilidades de producir grandes planetas, pero los expertos predicen que esta escala estelar sólo se puede extender hasta el momento, tal vez a las estrellas con sólo un par de veces la masa del sol. Cuanto más masiva es una estrella joven, más brillante y más caliente se vuelve, como resultado de la radiación de gran alcance que podría interrumpir la formación de planetas en un disco circunestelar de gas y polvo.

Este falso color infrarrojo cercano imagen se ha procesado para eliminar la mayor parte de la luz dispersada de la Andromedae estrella Kappa (enmascarado en el centro). El "super-Jupiter" compañero, Kappa Andromedae b (superior izquierda), se encuentra a una distancia proyectada de alrededor de 55 veces la distancia media entre la Tierra y el sol y alrededor de 1,8 veces más lejos que Neptuno, cuya órbita se muestra para la comparación (círculo de trazos ). La región blanca que marca el compañero indica una señal presente en todas las longitudes de onda del infrarrojo cercano, mientras que las gotas de colores representan el ruido residual. El telescopio Subaru en Hawai capturó la imagen en julio. Crédito: Noaj / Subaru / J. Carson, College of Charleston

"Este objeto demuestra que las estrellas tan grandes como Kappa Y, con 2,5 veces la masa del Sol, siendo plenamente capaz de producir planetas", agrega Carson.
La investigación forma parte de las exploraciones estratégicas de exoplanetas y discos con Subaru (SEEDS), un esfuerzo de cinco años a planetas extrasolares imagen directamente y discos protoplanetarios alrededor de varios cientos de estrellas cercanas con el telescopio Subaru en Mauna Kea, Hawaii. Imágenes directas de exoplanetas es raro porque los objetos tenues suelen perderse en el resplandor brillante de la estrella. Las imágenes SEMILLAS proyecto en el infrarrojo cercano utilizando el telescopio sistema de óptica adaptativa, que compensa los efectos manchando de la atmósfera terrestre, de acuerdo con su instrumento de alto contraste para la próxima generación de Subaru Óptica Adaptativa y la cámara infrarroja y un espectrógrafo.
Sistemas de estrellas jóvenes son objetivos atractivos para imágenes exoplaneta directo porque los planetas jóvenes no han vivido lo suficiente como para perder la mayor parte del calor de su formación, lo que aumenta su luminosidad en el infrarrojo. El equipo se centró en la estrella Kappa Y debido a su relativa juventud - estimado a la tierna edad de 30 millones de años, o apenas un 0,7 por ciento la edad de nuestro sistema solar, en función de su pertenencia probable en un grupo estelar conocido como la Asociación Columba . La estrella de tipo B9 se encuentra a 170 años luz de distancia en la dirección de la constelación de Andrómeda y es visible a simple vista.

Esta gráfica localiza la estrella Kappa Andromedae, que es visible a simple vista desde cielos suburbanos. Crédito: NASA Goddard Space Flight Center / DSS

Kappa Y b orbita su estrella a una distancia proyectada de 55 veces la distancia media de la Tierra al Sol y alrededor de 1,8 veces más lejos que Neptuno, la distancia real depende de cómo el sistema está orientado a nuestra línea de visión, lo que no se conoce con precisión. El objeto tiene una temperatura de aproximadamente 2.600 grados Fahrenheit (1.400 grados centígrados) y parece rojo brillante si visto de cerca por el ojo humano.
Equipo de Carson detectó el objeto en observaciones independientes en cuatro diferentes longitudes de onda infrarrojas en enero y julio de este año. Al comparar las dos imágenes tomadas de medio año de diferencia mostraron que Kappa Y b muestra el mismo movimiento a través del cielo como su estrella, lo que demuestra que los dos objetos están unidas por la gravedad y viajar juntos por el espacio. Comparando el brillo de la super-Júpiter entre diferentes longitudes de onda infrarrojas revelaron colores similares a los observados en el grupo de otros planetas gaseosos gigantes alrededor de estrellas captadas con éxito.
Un artículo que describe los resultados ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal Letters y aparecerá en un próximo número.
El equipo de investigación SEMILLAS sigue estudiando Kappa y B para comprender mejor la química de su atmósfera, restringir su órbita, y la búsqueda de posibles planetas secundarios.
Coincidentemente, la asociación estelar que aloja Kappa Y también incluye otra famosa estrella de gran masa, HR 8799, que es uno de los primeros donde los astrónomos obtenido imágenes directas de un planeta extrasolar. El sistema alberga varios planetas gigantes gaseosos con masas y colores infrarrojos similares a Kappa y b.
Referencia: NASA