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| Impresión artística de Kepler-16b, el primer planeta conocido que orbita definitivamente alrededor de dos estrellas, lo que se denomina un planeta circumbinario. El planeta, que puede verse en primer plano, fue descubierto por la misión Kepler de la NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle |
¿Recuerdas esa icónica escena de La Guerra de las Galaxias, en la que un joven Skywalker sale a la superficie de Tatooine y observa la puesta de dos soles? Pues resulta que así puede ser para las formas de vida en el exoplaneta conocido como Kepler-16, un planeta rocoso que orbita en un sistema estelar binario. Descubierto originalmente por la misión Kepler de la NASA, un equipo internacional de astrónomos ha confirmado recientemente que este planeta orbita alrededor de dos estrellas a la vez, lo que se conoce como planeta circumbinario.
El equipo internacional, dirigido por el profesor Amaury Triaud de la Universidad de Birmingham, está formado por miembros de la colaboración BEBOP. Esta campaña de observación comenzó en 2013 y contó con telescopios de todo el mundo para realizar estudios de velocidad radial en busca de planetas circumbinarios. La investigación del equipo se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
El planeta, conocido como Kepler-16b, se encuentra a unos 245 años luz de la Tierra y orbita alrededor de sus estrellas binarias con un periodo de 228,8 días. Al igual que Tatooine, las formas de vida de este planeta mirarían al cielo y verían dos soles saliendo y poniéndose. Sin embargo, el planeta orbita fuera de la "zona habitable" de sus dos estrellas, lo que significa que las condiciones en la superficie son probablemente muy frías. Fue descubierto en 2011 por Kepler mediante el método de tránsito (también conocido como fotometría de tránsito).
Con este método, los astrónomos observan las estrellas en busca de caídas periódicas de brillo que indiquen la presencia de planetas en órbita. Los astrónomos también confían en este método porque establece eficazmente las limitaciones del tamaño de un exoplaneta. Para su estudio, el equipo utilizó el espectrógrafo SOPHIE del telescopio de 193 cm del Observatorio de Haute-Provence para realizar mediciones de la velocidad radial (también conocida como espectroscopia Doppler) del sistema.
Este método consiste en observar las estrellas en busca de signos de "bamboleo", que indican que las fuerzas gravitatorias están actuando sobre ellas (causadas por uno o más planetas). Como explicó el coautor, el Dr. Alexandre Santerne (investigador de la Universidad de Aix-Marsella), en un comunicado de prensa de la Real Sociedad Astronómica:
"Kepler-16b fue descubierto por primera vez hace 10 años por el satélite Kepler de la NASA utilizando el método de tránsito. Este sistema fue el descubrimiento más inesperado realizado por Kepler. Decidimos dirigir nuestro telescopio hacia Kepler-16 para demostrar la validez de nuestros métodos de velocidad radial".
Sus mediciones confirmaron que Kepler-16b orbita ambas estrellas (que se orbitan mutuamente), un hallazgo que puede ayudar a resolver una cuestión abierta sobre los sistemas estelares binarios. Según el modelo de formación de planetas más aceptado, se cree que los planetas se forman dentro de un disco de polvo y gas que rodea a las estrellas jóvenes, es decir, un disco protoplanetario. Esto presenta algunas dificultades cuando se trata de sistemas binarios, ya que el modelo predice que las fuerzas gravitatorias podrían interferir en la formación de planetas.
En los últimos años, el descubrimiento y la importancia estadística de los "Júpiteres calientes" también han planteado preguntas a los astrónomos. Según el modelo de disco protoplanetario, los gigantes gaseosos no pueden formarse tan cerca de sus estrellas por falta de masa y exceso de calor. La única explicación posible, según los astrónomos, es que los planetas (cuando aún están en proceso de formación) migran dentro del disco como resultado de las interacciones gravitatorias con otros cuerpos.
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| Una ilustración del sistema planetario circumbinario Kepler-47. Crédito: NASA/JPL Caltech/T. Pyle |
Estos hallazgos indican que la migración impulsada por el disco es un proceso viable y un hecho relativamente común. Dijo el profesor Triaud:
"Utilizando esta explicación estándar es difícil entender cómo pueden existir planetas circumbinarios. Esto se debe a que la presencia de dos estrellas interfiere en el disco protoplanetario, lo que impide que el polvo se aglomere en planetas, un proceso llamado acreción.
"Es posible que el planeta se haya formado lejos de las dos estrellas, donde su influencia es más débil, y que luego se haya desplazado hacia el interior en un proceso llamado migración impulsada por el disco - o, alternativamente, es posible que tengamos que revisar nuestra comprensión del proceso de acreción planetaria".
La detección de Kepler-16b mediante un telescopio terrestre y el método de la velocidad radial también fue significativa. Esencialmente, demostró que es posible detectar planetas circumbinarios utilizando métodos más tradicionales con mayor eficacia y menor coste que los observatorios basados en el espacio. Con este éxito en su haber, el equipo planea seguir buscando planetas circumbinarios hasta ahora desconocidos y ayudar a responder preguntas sobre la formación planetaria.
Como resumió la coautora, la Dra. Isabelle Boisse, científica responsable del instrumento SOPHIE en la Universidad de Aix-Marsella:
"Nuestro descubrimiento demuestra que los telescopios terrestres siguen siendo totalmente pertinentes para la investigación moderna de los exoplanetas y pueden utilizarse para nuevos e interesantes proyectos. Tras haber demostrado que podemos detectar Kepler-16b. Ahora analizaremos los datos tomados sobre muchos otros sistemas estelares binarios y buscaremos nuevos planetas circumbinarios".
Fuentes, créditos y referencias:
Kepler-16 (AB) b – the first circumbinary planet detected with radial velocities’, Triaud et al. (2022), Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, in press. DOI: doi.org/10.1093/mnras/stab3712
Fuentes: Royal Astronomical Society, Universe Today