Un exoplaneta detectado de modo directo tiene pistas sobre la formación planetaria

Una búsqueda de imágenes por infrarrojos con el telescopio Subaru ha capturado una imagen poco frecuente de un “Super-Jupiter” en torno a la estrella masiva κ Andromedae. El gigante del gas tiene una masa de 13 veces la de Júpiter, mientras que la estrella madre tiene una masa 2,5 veces mayor que la del sol. Hay fuertes indicios de que este planeta se formó de una manera similar a la ordinaria para exoplanetas de menor masa: a partir de un “disco protoplanetario” de gas y polvo que rodea la estrella recién nacida. Esto hace que el planeta sea una prueba importante para los actuales modelos de formación de planetas y sus predicciones acerca de los planetas alrededor de estrellas masivas.

De los casi 850 exoplanetas -planetas que orbitan otras estrellas distintas al Sol- conocidos actualmente, sólo una pequeña fracción ha sido capturado en imágenes astronómicas reales.La gran mayoría de las detecciones se basan en métodos indirectos. La razón de esta discrepancia es que las estrellas son mucho más brillantes que sus planetas (típicamente por un factor de mil millones o más), usando tradicionales técnicas de observación, el planeta se oculta en el resplandor de su estrella anfitriona.

Ahora, un equipo de investigación dirigido por Joseph Carson (College of Charleston y Max Planck Institute for Astronomy) ha logrado obtener una imagen de una gran “Super-Jupiter” alrededor de la estrella masiva κ AND (“kappa Andromedae”). Su descubrimiento hace uso del  telescopio de 8 metros colocado en la cima del Mauna Kea en Hawai, Subaro, que opera el Observatorio Astronómico Nacional de Japón.

κ AND es una estrella muy joven, con una edad estimada de 30 millones de años (nuestro Sol , en comparación, tiene alrededor de 5.ooo millones de años). La obtención de una imagen de su compañero κ ANDb requirió de técnicas avanzadas tanto para observación como para el análisis de las imágenes. Un desafío particular era que la órbita del objeto recién detectado es sólo un poco mayor que la de Neptuno; la mayoría de imágenes planetarias se han obtenido con planetas en órbitas mucho más grandes.

Con una masa de unas 13 veces la de Júpiter, el objeto, llamado κ ANDb (“Kappa Andromedae b”), podría ser un planeta o una muy ligera “enana marrón”, un objeto que es un intermedio entre un planeta y una estrella. La evidencia circunstancial indica que es probable que se trate un planeta.

Un aspecto interesante del nuevo Super-Júpiter es que orbita alrededor de una estrella relativamente joven, y a una distancia comparable a las órbitas planetarias en nuestro Sistema Solar. En su conjunto, este es un fuerte indicio de que el planeta se formó de una manera similar a la de los planetas de menor masa: en un disco “protoplanetario”  de gas y polvo que rodeaba a la estrella durante sus primeras etapas. En los últimos años, los observadores y los teóricos han argumentado que las estrellas grandes y masivas como ésta son más propensas a tener planetas grandes que las pequeñas estrellas como nuestro sol. No obstante, también ha habido discrepancias: las estrellas masivas jóvenes emiten cantidades enormes de radiación de alta energía. Esta radiación puede disipar partes del disco protoplanetario, que a su vez interrumpe la formación de planetas.

El descubrimiento de κ ANDb sugiere que las estrellas más masivas que 2,5 masas solares siguen siendo plenamente capaces de producir planetas dentro de sus discos primordiales; una información clave para los investigadores que trabajan en modelos de formación planetaria.

Una de las principales ventajas de la detección de exoplanetas de  forma directa es la accesibilidad inmediata del objetivo para el examen de seguimiento por técnicas tradicionales astronómicas,  como un análisis en profundidad de su luz mediante espectroscopia. Este es el objetivo de las observaciones en curso de la luz emitida por κ ANDb en una amplia gama de longitudes de onda. Las observaciones en curso conducirán a una mejor comprensión de la química atmosférica del gigante gaseoso, y proporcionarán información más precisa acerca de su órbita y de la posible presencia de planetas adicionales. Al final, los astrónomos deberían tener una mejor idea de la génesis de estos Super-Júpiter, y sobre la formación de planetas alrededor de estrellas masivas en general.

Enlace original: Rare image of Super-Jupiter sheds light on planet formation