Las estrellas con menos de la mitad de la masa de nuestro sol pueden albergar planetas gigantes al estilo de Júpiter, en conflicto con la teoría más aceptada sobre cómo se forman esos planetas, según un nuevo estudio dirigido por la UCL (University College London) y la Universidad de investigadores de Warwick.
Los gigantes gaseosos, como otros planetas, se forman a partir de discos de material que rodean a las estrellas jóvenes. De acuerdo con la teoría de acreción de núcleos, primero forman un núcleo de roca, hielo y otros sólidos pesados, atrayendo una capa exterior de gas una vez que este núcleo es lo suficientemente masivo (alrededor de 15 a 20 veces el de la Tierra).
Sin embargo, las estrellas de baja masa tienen discos de baja masa que, según predicen los modelos, no proporcionarían suficiente material para formar un gigante gaseoso de esta manera, o al menos no lo suficientemente rápido antes de que el disco se rompa.
En el estudio, aceptado para su publicación en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), los investigadores observaron 91,306 estrellas de baja masa, usando observaciones del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA, y en 15 casos encontraron caídas en el brillo. de la luz correspondiente a un gigante gaseoso que pasa frente a la estrella.
Desde entonces, cinco de los 15 planetas gigantes potenciales han sido confirmados como planetas utilizando métodos independientes. Uno de estos planetas confirmados orbita una estrella que tiene una quinta parte de la masa del sol, lo que no sería posible según los modelos de formación de planetas.
Las estrellas con menos de la mitad de la masa de nuestro sol pueden albergar planetas gigantes al estilo de Júpiter, en conflicto con la teoría más aceptada sobre cómo se forman esos planetas, según un nuevo estudio dirigido por la UCL (University College London) y la Universidad de investigadores de Warwick.
Los gigantes gaseosos, como otros planetas, se forman a partir de discos de material que rodean a las estrellas jóvenes. De acuerdo con la teoría de acreción de núcleos, primero forman un núcleo de roca, hielo y otros sólidos pesados, atrayendo una capa exterior de gas una vez que este núcleo es lo suficientemente masivo (alrededor de 15 a 20 veces el de la Tierra).
Sin embargo, las estrellas de baja masa tienen discos de baja masa que, según predicen los modelos, no proporcionarían suficiente material para formar un gigante gaseoso de esta manera, o al menos no lo suficientemente rápido antes de que el disco se rompa.
En el estudio, aceptado para su publicación en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), los investigadores observaron 91,306 estrellas de baja masa, usando observaciones del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA, y en 15 casos encontraron caídas en el brillo. de la luz correspondiente a un gigante gaseoso que pasa frente a la estrella.
Desde entonces, cinco de los 15 planetas gigantes potenciales han sido confirmados como planetas utilizando métodos independientes. Uno de estos planetas confirmados orbita una estrella que tiene una quinta parte de la masa del sol, lo que no sería posible según los modelos de formación de planetas.
Otra explicación, dicen los investigadores, es que los astrónomos han subestimado cuán masivo puede ser el disco de una estrella, lo que significa que, después de todo, las estrellas pequeñas podrían formar planetas gigantes a través de la acreción del núcleo.
Esto podría deberse a que hemos calculado incorrectamente la masa de los discos que podemos observar a través de los telescopios, o a que los discos tienen una masa mayor al comienzo de la vida de una estrella, cuando son muy difíciles de observar (ya que están incrustados en nubes de polvo), en comparación con más tarde en la vida de una estrella cuando podemos observarlos.
El coautor, el Dr. Dan Bayliss (Universidad de Warwick), dijo: “Es posible que no entendamos las masas de estos discos protoplanetarios tan bien como pensábamos. Nuevos instrumentos poderosos como el telescopio espacial James Webb podrán estudiar las propiedades de estos discos con más detalle”.
En su artículo, los investigadores buscaron identificar con qué frecuencia ocurrían planetas gigantes alrededor de estrellas de baja masa, probando si esta tasa de ocurrencia encajaba con lo que predecirían los modelos de acreción del núcleo.
Utilizaron un algoritmo para identificar las señales de los gigantes gaseosos en tránsito en la luz emitida por las estrellas de baja masa. Luego examinaron estas señales, descartando una serie de falsos positivos.
Para determinar la probabilidad de que su método detectara gigantes gaseosos reales que orbitan estas estrellas, insertaron simulaciones de miles de señales de planetas en tránsito en los datos reales de luz estelar TESS y luego ejecutaron su algoritmo para ver cuántos de estos planetas serían detectados.
Ahora los investigadores están trabajando para confirmar como planetas (o descartar) nueve de los 15 planetas candidatos que identificaron (cinco hasta ahora han sido confirmados como planetas, con un falso positivo). Estos candidatos podrían ser potencialmente estrellas compañeras o podría haber otra razón para las caídas en el brillo.
El equipo inferirá las masas de estos objetos buscando un “bamboleo” en la posición de su estrella anfitriona, lo que indica el posible tirón gravitatorio del planeta. Este bamboleo se puede detectar a través del análisis espectroscópico de la luz de las estrellas, midiendo diferentes bandas de luz para rastrear el movimiento de la estrella alejándose o acercándose a nosotros.
Una versión completa del documento está disponible en el servidor de preimpresión arXiv.
Con información de arXiv
