Veinte años después de que se descubrieron por primera vez los Júpiter calientes, planetas gigantes gaseosos que orbitan muy cerca de su estrella, siguen siendo objetos enigmáticos. Los astrónomos ahora han demostrado que a estos cuerpos sólo les lleva unos millones de años migrar cerca de su estrella recién formada. El descubrimiento aclararnos cómo se forman los sistemas solares similares, o diferentes, a nuestro propio Sistema Solar y cómo evolucionan a lo largo de su existencia
En el Sistema Solar, los planetas rocosos como la Tierra y Marte se encuentran cerca del Sol, mientras que los planetas gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno están más lejos. De ahí la sorpresa de Michel Mayor y Didier Queloz cuando descubrieron el primer exoplaneta, hace exactamente veinte años. Este resultó ser un gigante gaseoso como Júpiter, pero orbitando veinte veces más cerca de su estrella que la Tierra del Sol.
Desde entonces, los astrónomos han demostrado que estos futuros Júpiter calientes se forman en las regiones externas del disco protoplanetario, la nube de polvo y gas de la que nacen la estrella central y sus planetas circundantes, y luego migran hacia el interior. Es cuando estos gigantes gaseosos llegan cerca de su estrella que se calientan y se vuelven Júpiter calientes, a diferencia de nuestro propio Júpiter, un gigante de gas frío, que está cinco veces más lejos del Sol que la Tierra. ¿Pero exactamente en qué momento estos Júpiter calientes migran cerca de su estrella madre? Hasta ahora, los astrónomos plantearon la hipótesis de dos posibles escenarios: el proceso podría tener lugar en una etapa muy temprana, cuando los planetas jóvenes todavía se están formando en el disco original, o si no mucho más tarde, una vez que una cantidad de planetas se han formado e interactúan en una coreografía tan inestable que algunos de ellos son lanzados hacia el interior a la vecindad inmediata de la estrella central.
Ahora, un equipo internacional de astrofísicos, incluyendo varios investigadores franceses, dirigido por Jean-François Donati del Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología (IRAP, CNRS/Université de Toulouse III-Paul Sabatier), puede haber encontrado el respaldo al primero de los escenarios. Usando ESPaDOnS, un espectropolarímetro construido por gente de IRAP para el Telescopio Canadá-Francia-Hawai (CFHT), observaron estrellas en formación en una guardería estelar situada en la constelación de Tauro, a unos 450 años luz de la Tierra. Uno de ellos, V830 Tau, exhibe señales similares a los causados por un planeta 1,4 veces más masivo que Júpiter pero en órbita 15 veces más cerca de su estrella que la Tierra del Sol. Este descubrimiento sugiere que los Júpiter calientes pueden ser muy jóvenes y potencialmente se los encuentra con mucha más frecuencia alrededor de las estrellas en formación que de estrellas maduras como el Sol
Las estrellas jóvenes son una mina de información sobre la formación planetaria. Debido a su actividad y campos magnéticos muy intensos, están cubiertas de manchas solares cientos de veces más grandes que las del Sol. Éstos, por lo tanto, generan perturbaciones en el espectro de la estrella mucho mayores que las causadas por los planetas, haciendo que éstos sean mucho más difíciles de detectar, incluso cuando existen Júpiter calientes. Para superar este problema, el equipo inició la encuesta MaTYSSE destinada a hacer una cartografía de la superficie de estas estrellas y detectar la presencia de Júpiter calientes.
Supervisando estas estrellas jóvenes a medida que giran, y utilizando técnicas tomográficas inspiradas a partir de los sistemas de imágenes médicas, es posible reconstruir la distribución de las características oscuras y brillantes en sus superficies, así como la topología del campo magnético. El modelado también hace que sea posible corregir las perturbaciones causadas por esta actividad, y de esta forma detectar la presencia potencial de Júpiter calientes. En el caso del V830 Tau, los autores pudieron utilizar esta nueva técnica para descubrir una señal hasta ahora oculta, que indica la presencia de un planeta gigante. Aunque se necesitan más datos para validar la señal, este prometedor primer resultado demuestra claramente que el método utilizado por el equipo puede ser la clave para resolver el enigma de la formación de los Júpiter calientes.
SPIRou, el nuevo instrumento que está en construcción por gente de IRAP para el CFHT, y programado para su inauguración en 2017, va a empujar los límites de este método, gracias a su capacidad de observar en longitudes de onda infrarrojas, donde las estrellas jóvenes son mucho más brillante. Esto hará que sea posible explorar la formación de estrellas y planetas extrasolares con mayor detalle.
Se reproduce a partir de los materiales proporcionados por el CNRS.
Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti
Más información:
