miércoles, 1 de septiembre de 2010

Espectro de planeta extrasolar revela resultados sorprendentes

Astrónomos de la Universidad de Hawaii han medido la temperatura de un planeta gigante gaseoso joven alrededor de otra estrella usando el Observatorio WM Keck, y los resultados son sorprendentes. Han encontrado que su atmósfera es diferente a la de cualquier planeta extrasolar estudiado previamente.
Al obtener un espectro de su luz emitida, los astrónomos determinaron la temperatura del planeta. Como resultado, encontraron que los actuales modelos teóricos de los planetas gigantes gaseosos gigantes no se ajustan para explicar todos los datos. El equipo sospecha que la razón es el polvo existente en la atmósfera del planeta. Los modelos planetarios que trabajan con grandes cantidades de polvo se ajustan mejor a los datos obtenidos. Por lo tanto, parece que los jóvenes planetas gigantes gaseosos están muy "nublados".
"Estamos en un punto donde no sólo podemos obtener imágenes de planetas alrededor de otras estrellas directamente, sino que además podemos empezar a estudiar las propiedades de sus atmósferas en detalle. La espectroscopía de exoplanetas es el futuro de este campo ", dijo Brendan Bowler, un estudiante graduado en la Universidad de Hawaii y autor principal del estudio.

El planeta, conocido como HR 8799 b, es uno de los tres planetas gigantes gaseosos en órbita alrededor de la estrella HR 8799, ubicada a 130 años luz de distancia de la Tierra en la constelación de Pegaso. HR 8799 b es el planeta de menor masa alrededor de la estrella, y posee unas siete veces la masa de Júpiter. Este sistema fue descubierto en 2008, y ahora, sólo un año y medio después, los astrónomos han obtenido un espectro de uno de sus planetas. El espectro de un planeta contiene mucha más información que una sola imagen: puede revelar la temperatura, composición química y las propiedades de las nubes del planeta.
La técnica que el equipo ha utilizado para determinar la temperatura de HR 8799 b se basa en la química de la atmósfera del planeta. En concreto, la presencia o ausencia de metano gaseoso se puede utilizar como un termómetro. El equipo encontró que HR 8799 b muestra poco o nada de metano en su atmósfera. En base a su espectro, y con imágenes previas obtenidas del planeta, se han realizado comparaciones con los modelos teóricos de atmósferas de baja temperatura, obteniendo como resultado que la temperatura más baja posible para el planeta es de unos 1.200 grados Kelvin.
Los modelos, sin embargo, no se ajustan a todos los datos. Los actuales modelos teóricos predicen que HR 8799 b debería tener 400 Kelvin menos de los que se miden, a razón de su edad y de la cantidad de energía que emite en la actualidad. El equipo sospecha que la diferencia obedece a que el planeta tiene mucho más polvo y nubes de lo esperado por los modelos actuales.

Imagen del joven planeta extrasolar  HR 8799 b tomada por el Keck, considerado como la fuente puntual del centro de la imagen. La luz brillante de la estrella se ve en amarillo/rojo y se ha eliminado en una región anular centrada en el planeta.
 "Los estudios directos de los planetas extrasolares se encuentran en su infancia. Pero incluso en esta etapa inicial, estamos aprendiendo que son objetos diferentes a los que se han conocido previamente", dijo desde la Universidad de Hawai, Michael Liu, profesor de astronomía, y coautor del estudio.
Los planetas alrededor de HR 8799 son increíblemente débiles, unas 100.000 veces más débiles que su estrella madre. Para obtener el espectro de HR 8799 b, el equipo utilizó el sistema de óptica adaptativa del telescopio Keck II para obtener una imagen ultra-aguda de la estrella durante muchas horas. Luego utilizaron el instrumento denominado OSIRIS instalado en el Keck, un tipo especial de espectrógrafo, para separar con precisión el espectro del planeta de la luz de su estrella madre.
"Los sistemas de óptica adaptativa del Keck y otros grandes telescopios terrestres pueden obtener imágenes más nítidas que el telescopio espacial Hubble. Con la óptica adaptativa, estamos estudiando una increíble cantidad de objetos que son más pequeños que las estrellas de menor masa y más grandes que los planetas gigantes gaseoso más masivos de nuestro Sistema Solar", dijo Trent Dupuy, un estudiante graduado de la Universidad de Hawai y co-autor del estudio. El Dr. Michael Cushing del Laboratorio de Propulsión a Chorro es también miembro del equipo de investigación.
Aunque se han descubierto más de 500 planetas alrededor de otras estrellas,sólo se han obtenidos seis imágenes directas de ellos. Tres de estas imágenes pertenecen a los planetas situados alrededor de HR 8799,que fueron descubiertos en 2008 por Christian Marois, del Consejo Nacional de Investigación de Canadá. Cuando se anunció el descubrimiento, supuso la primera imagen directa que se obtuvo de la luz emitida por un exoplaneta.
En Astrofísica y Física tenemos dos noticias antiguas que recogen las investigaciones llevadas a cabo en este sistema planetario:

Más información en el enlace.

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