10.01.17.- La búsqueda de planetas alrededor de otras estrellas es complicada. Son tan pequeños y tenues que es difícil detectarlos. Pero un posible planeta en un sistema estelar cercano podría estar delatándose de una forma única: por una sombra que se extiende a través de la cara de un gran disco de gas y polvo en forma de "pancake" que rodea a una joven estrella.
El planeta en sí no está emitiendo la sombra. Pero está haciendo un trabajo pesado al tirar gravitacionalmente material cerca de la estrella y deformando la parte interna del disco. El retorcido y desalineado disco interno está proyectando su sombra sobre la superficie del disco externo.
Un equipo de astrónomos dirigido por John Debes del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland dice que este escenario es la explicación más plausible de la sombra que se detectó en el sistema estelar TW Hydrae, situado a 192 años luz de distancia en la constelación de Hydra. La estrella tiene aproximadamente 8 millones de años de edad y es ligeramente menos masiva que nuestro sol. El equipo de Debes descubrió el fenómeno mientras analizaba archivos que recopilan 18 años de observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA.
"Este es el primer disco del que tenemos tantas imágenes en un largo periodo de tiempo, por lo tanto, nos permite ver este interesante efecto," dijo Debes. "Esto nos da esperanzas de que este fenómeno de sombras sea bastante común en sistemas estelares jóvenes".
La primera pista del fenómeno fue el brillo en el disco que cambió con la posición. Los astrónomos utilizando el Hubble notaron por primera vez esta asimetría de brillo en 2005. Sin embargo, sólo tenían un par de observaciones y no podían tomar una determinación definitiva sobre la naturaleza de esta misteriosa característica.
Buscando en los archivos, el equipo de Debes consiguió seis imágenes de diferentes épocas. Las observaciones fueron hechas por los instrumentos STIS y el NICMOS del Hubble.
ITS está equipado con un coronógrafo que bloquea la luz de las estrellas que se encuentran en un perímetro cercano a 1 billón millas de la estrella. Con el tiempo, la estructura parecía moverse en sentido contrario a las agujas de un reloj alrededor del disco, hasta que, en 2016, lo hizo en la misma posición que estaba en las imágenes tomadas en el año 2000.
Este período de 16 años desconcertó a Debes. En un principio se pensó que la característica era parte del disco, pero el corto período de tiempo significaba que la característica se movía demasiado rápido para estar físicamente en el disco. En virtud de las leyes de la gravedad, los discos giran a una velocidad glacial. Las partes más externas del disco TW Hydrae tomarían siglos para completar una rotación.
Tras revisar el archivo y estudiar las imágenes, Debes llegó a la conclusión de que lo que estaba creando la sombra debería de estar en lo profundo del disco de 41 millones de millas de ancho, tan cerca de la estrella que no puede ser visualizado por el Hubble o cualquier otro telescopio actual.
La forma más probable de crear una sombra es tener un disco interno que está inclinado relativamente hacia el disco externo. De hecho, las observaciones del telescopio ALMA en Chile, sugirieron una posible deformación en el disco interno.
Pero, ¿qué causa la deformación del disco? "El escenario más probable es la influencia gravitacional de un planeta no visible, que está tirando material fueran del plano del disco y torciendo el disco interno", explicó Debes. "El desalineado disco está dentro de la órbita del planeta".
Se calcula que este planeta está a 100 millones de millas de la estrella, aproximadamente la misma distancia que separa a la Tierra del Sol. El planeta tendría más o menos el tamaño de Júpiter para tener la suficiente gravedad como para tirar del material hasta fuera del plano del disco principal. La atracción gravitatoria del planeta hace que el disco se tambalee alrededor de la estrella, dando a la sombra su periodo de rotación de 16 años.
Las observaciones recientes de TW Hydrae hechas por ALMA en Chile añaden credibilidad a la presencia de un planeta. ALMA reveló un hueco en el disco de aproximadamente 93 millones de millas desde TW Hydrae. Una brecha es significativa, ya que podría ser la firma de un planeta no detectado despejando un camino en el disco.
Este nuevo estudio del Hubble, sin embargo, ofrece una forma única para buscar planetas escondidos en la parte interior del disco e investigar lo que está pasando muy cerca de la estrella, algo que no es alcanzable en la imagen directa por los telescopios actuales. "Lo que es sorprendente es que podemos aprender algo acerca de una parte invisible del disco mediante el estudio de la parte externa del disco y mediante la medición de la movilidad, la ubicación, y el comportamiento de una sombra", dijo Debes.
Un posible planeta en un sistema estelar cercano podría estar delatándose de una forma única: por una sombra que se extiende a través de la cara de un gran disco de gas y polvo en forma de "pancake" que rodea a una joven estrella. Image Credit: NASA
NASA
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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