Un pequeño planeta helado detectado por microlente

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Planeta OGLE-2016-BLG-1195Lb

Ilustración artística de OGLE-2016-BLG-1195Lb, un planeta detectado por microlente. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Un equipo de científicos ha descubierto un nuevo planeta con la masa de la Tierra, orbitando su estrella a la misma distancia que nosotros del Sol. Sin embargo, es muy probable que el planeta sea demasiado frío para ser habitable para la vida como la conocemos, dado que su estrella es demasiado débil. El descubrimiento mejora la comprensión de los científicos de los tipos de sistemas planetarios que existen en el Universo.

“Este planeta ‘bola de hielo’ es el de masa más baja encontrado a través de microlente”, dijo Yossi Shvartzvald, un becario posdoctoral del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA y autor principal de un nuevo estudio.

El microlente es una técnica que facilita el descubrimiento de objetos lejanos usando estrellas de fondo como linternas. Cuando una estrella cruza justo frente de una estrella brillante en el fondo, la gravedad de la que se encuentra en primer plano centra la luz de la más lejana, haciendo que se vea más brillante. Un planeta que orbite el objeto de fondo puede causar una intermitencia adicional del brillo de la estrella. En este caso, la intermitencia duró unas pocas horas. Con esta técnica se ha encontrado los exoplanetas más lejanos conocidos y permite detectar planetas de masa baja que están mucho más lejos de sus estrellas que la Tierra del Sol.

El planeta recientemente descubierto, llamado OGLE-2016-BLG-1195Lb, ayuda a los científicos en su búsqueda de descubrir la distribución de planetas en nuestra galaxia. Una pregunta abierta es si hay una diferencia en la frecuencia de planetas en el bulbo central de la Vía Láctea comparado con su disco, la región aplanada ue rodea el bulbo. OGLE-2016-BLG-1195Lb se encuentra en el disco, al igual que dos planetas detectados previamente a través de microlente por el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA.

“Aunque solo tenemos un puñado de sistemas planetarios con distancias bien determinadas que están lejos de nuestro sistema solar, la falta de detecciones por parte de Spitzer en el bulbo sugiere que los planetas pueden ser menos comunes hacia el centro de nuestra galaxia que en el disco”, dijo Geoff Bryden, astrónomo de JPL y coautor del estudio.

Para el nuevo estudio, los investigadores fueron alertados del evento de microlente inicial por el sondeo OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment). Los autores del estudio usaron la red KMTNet (Korea Microlensing Telescope Network) y Spitzer para rastrear el evento desde tierra y el espacio.

Con KMTNet y Spitzer observando el evento, los científicos tuvieron dos puntos de vista desde donde estudiar los objetos involucrados, como si dos ojos separados por una gran distancia lo estuvieran viendo. Los datos obtenidos les permitieron detectar el planeta con KMTNet y calcular la masa de la estrella y el planeta con Spitzer.

Aunque OGLE-2016-BLG-1195Lb tiene casi la misma masa que la Tierra y se encuentra a la misma distancia de su estrella que nuestro planeta del Sol, la similitudes terminan allí.

OGLE-2016-BLG-1195Lb está a 13.000 años-luz de distancia y orbita una estrella muy pequeña ue podría ser una enana marrón, un objeto que no genera energía mediante fusión nuclear. Esta estrella en particular tiene solo un 7,8% de la masa del Sol, justo en el límite de ser o no una estrella. También podría ser una estrella enana ultra fría.

Debido a la distancia a la que OGLE-2016-BLG-1195Lb se encuentra de su estrella, sería un planeta extremadamente frío, incluso más que Plutón, por lo que cualquier superficie de agua estaría congelada.

El artículo “An Earth-mass Planet in a 1 au Orbit around an Ultracool Dwarf” fue publicado en la edición del 1 de mayo de 2017 de The Astrophysical Journal Letters.

Fuente: Jet Propulsion Laboratory

Descubierto un planeta nacido sin estrella progenitora

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OTS44 y disco de polvo

Ilustración artística del objeto OTS44. Crédito: Johan Olofsson (UV & MPIA).

Un equipo internacional de astrónomos liderados por Amelia Bayo, de la Universidad de Valparaíso, descubrió con el observatorio ALMA que un pequeño y aislado planeta ubicado en la constelación del Camaleón no responde a la secuencia normal de evolución de sistemas planetarios esperada por la comunidad científica. El planeta en cuestión, OTS44, se encuentra rodeado de polvo, en una configuración similar a la infancia del Sistema Solar, a unos 520 años-luz de distancia. Sin estrellas progenitoras en el entorno cercano a OTS44, este descubrimiento plantea nuevos acertijos para los astrónomos.

Un aspecto impensable hasta ahora es el estudio de la posible formación de lunas en este sistema, y de sus condiciones de habitabilidad. Además de la posibilidad de descartar y, a su vez, sumar nuevas teorías para explicar el proceso evolutivo de objetos estelares pequeños y la capacidad del observatorio ALMA de entregar datos milimétricos de zonas tan lejanas que se remontan a lugares extremadamente fríos del universo.

El descubrimiento se realizó en Chile por un equipo de astrónomos principalmente de la Universidad de Valparaíso (UV) y del Instituto Max Planck de Heidelberg, Alemania, liderado por Amelia Bayo, investigadora principal del proyecto.

La astrónoma, quien es académica del Instituto de Física y Astronomía de la UV, explicó que el inusual desarrollo del planeta no permite escalar a la teoría que describe las etapas de formación de objetos masivos en el Universo. Agrega que “es como si Júpiter se hubiese formado solo, con grandes cantidades de polvo y gas alrededor, pero sin el Sistema Solar. Algo muy complicado de explicar”.

Utilizando los mejores instrumentos astronómicos del mundo, disponibles en ALMA, Bayo comenzó a escribir la historia radioastronómica de OTS44, nombre con que fue bautizado el planeta, cuya masa es tres mil veces la de nuestra Tierra. Sin embargo, en cifras astronómicas es considerado “extremadamente ligero”.

Para la astrónoma, lo realmente emocionante de este descubrimiento son las características propias del objeto de estudio y el alto nivel tecnológico desarrollado por los telescopios del norte del país, que permitió obtener datos relevantes de la zona observada.

“Este objeto nos sigue confundiendo, ‘juega’ con nosotros, porque cuanto más lo observamos y más información inferimos, más se parece a una estrella joven formándose, pero, dado que su masa es extremadamente baja, la teoría que sabemos que funciona para explicar cómo se forman las estrellas, nos dice que no se ha podido formar como una estrella”, advierte.

Aunque el hallazgo deja planteadas más preguntas que respuestas, lo más sorprendente para los científicos es que su disco, entorno a algo similar al tamaño de Júpiter (pero 10 veces más masivo), tiene masa en polvo equivalente a media Tierra, condición que le permitiría formar lunas.

“De hecho, observaciones con ALMA están confirmando observacionalmente que los planetas se forman con polvo estelar del disco de una estrella, el que se va aglutinando formando un nuevo cuerpo, el cual va creciendo a tamaños mayores al polvo original del cual se formó este planeta aislado. Y de nuestras observaciones podemos inferir que, alrededor de OTS44 hay polvo más grande del que existe en las nubes donde se forman las estrellas. O sea, en este lugar (la vecindad de este planeta aislado), esta aglutinación se está dando; se están formando cosas”, sostiene.

Tras observar OTS44, el equipo de investigadores reafirma su convicción de que no hay una única manera para la formación de planetas. Una de las teorías que estaría refutando este hallazgo es que los planetas sólo se forman a partir del disco de una estrella. La astrónoma postula que cuando hay muchos objetos juntos, éstos comienzan a chocar entre sí y el más pequeño saldría disparado (como en un juego de pinball), pero a pesar de las interacciones dinámicas el cuerpo no perdería totalmente la materia que conforma su disco y es con ese material que se iniciaría el proceso de desarrollo evolutivo.

Por otro lado, la formación de pequeñas lunas que podrían orbitar OTS44 abre la posibilidad de la existencia de zonas de habitabilidad, sostuvo la astrónoma, lo que haría aún más interesante el objeto de estudio. “Otra variable a investigar es descubrir si hay agua en torno a este objeto y tratar de inferir a qué distancia este elemento se congela, porque nos daría mucha más información sobre la posible formación de pequeñas lunas y sus condiciones si existieran”, plantea.

El artículo “First Millimeter Detection of the Disk around a Young, Isolated, Planetary-mass Object” fue publicado el 18 de mayo de 2017 en The Astrophysical Journal Letters.

Fuente: Universidad de Valparaíso

Charla “Exoplanetas: En búsqueda de nuevos mundos” en Santiago

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Exoplanetas Kepler

Ilustración artística de algunos exoplanetas descubiertos por Kepler. Crédito: NASA Ames/W. Stenzel.

En esta charla se explorará uno de los tópicos más interesantes de la astronomía y astrofísica moderna: la búsqueda y caracterización de planetas fuera de nuestro sistema solar, los llamados “exoplanetas”.

¿Cómo los descubrimos? ¿Qué tipos de mundos nuevos hemos encontrado? ¿Cómo sabemos de qué se componen? ¿Estamos solos en el universo? Serán algunas de las interrogantes que se intentará resolver en esta charla.

Cuándo: Jueves 25 de mayo de 2017 a las 18:00 h.
Dónde: Casa de la Cultura PAC. Paseo Grohnert 5510, Santiago.
Valor: Entrada liberada.

Charla “Mujer y Ciencia” en UCN, Antofagasta

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Charla “Mujer y Ciencia”

El próximo 25 de mayo, Sonia Duffau, astrónoma e integrante del directorio de la Sociedad Chilena de Astronomía, hablará sobre los estereotipos de género que se instalan en los niños y niñas a muy temprana edad influyendo en qué carreras seguir y qué materias estudiar.

Se conversará sobre cómo estas ideas influyen en particular en la participación de la mujer en las carreras científicas, y qué problemas enfrentan aquellas que deciden seguir estos caminos. Se discutirá también algunas ideas de cómo ayudar a resolver algunas de las dificultades que encuentran las niñas y mujeres al avanzar en estas profesiones.

Cuándo: Jueves 25 de mayo de 2017 a las 19:00 h.
Dónde: Sala K-121C de la UCN. Avenida Angamos 0610, Antofagasta.
Valor: Entrada liberada, sin inscripción previa.

La extraña atmósfera acuosa de un “Neptuno cálido”

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Exoplaneta HAT-P-26b

Las siluetas de los telescopios Hubble y Spitzer acompañan la ilustración artística del exoplaneta HAT-P-26b. Crédito: NASA/GSFC.

Hasta ahora se han descubierto miles de exoplanetas, pero poco se sabe sobre sus atmósferas, especialmente en el caso de los cuerpos celestes más pequeños que Júpiter. Sin embargo, la composición atmosférica puede aportar valiosas pistas sobre cómo se formaron estos lejanos planetas.

Ahora, utilizando cuatro observaciones recientes del telescopio espacial Hubble y dos anteriores del Spitzer, investigadores de la NASA y de la Universidad de Exeter (Reino Unido) publican datos de la atmósfera del exoplaneta HAT-P-26b, de un tamaño parecido a Neptuno, pero más cálido. Este mundo, situado a unos 437 años-luz, orbita alrededor de una estrella un poco más pequeña que el Sol.

Los resultados revelan que la atmósfera de este Neptuno cálido está constituida básicamente de nubes de hidrógeno y helio, con signos claros de presencia de agua. “El H2O es una de las moléculas más abundantes en el universo y pensamos que está bien mezclada en la atmósfera gaseosa de HAT-P-26b y otros exoplanetas gigantes como él”, explica a Sinc la autora principal del trabajo, Hannah R. Wakeford, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, en EE.UU.

“Pero lo que es importante de esta agua es que nos da claves sobre cómo se formó el planeta”, añade la investigadora, quien subraya que usando la firma de absorción de agua detectada en las atmósferas de estos mundos de masa similar a la de Neptuno se puede estimar la metalicidad de su atmósfera, que es su cantidad de elementos pesados ​​(más pesados que el hidrógeno y el helio).

En el caso de HAT-P-26b resulta que su metalicidad es más baja de lo esperado. En el Sistema Solar, la metalicidad de Júpiter es entre dos y cinco veces la del Sol, y la de Saturno unas diez veces más. Sin embargo, Urano y Neptuno contienen más elementos pesados, y presentan metalicidades que superan más de cien veces la de nuestra estrella.

“A partir de las mediciones de los planetas gigantes en nuestro sistema solar, observamos que los de menos masa tienen mayor metalicidad en su atmósfera; y otros ‘Neptunos’ descubiertos con agua en su atmósfera –como HAT-P-11b– encajan con esta tendencia; mundos con la masa de Neptuno y metalicidad muy alta”, apunta Wakeford.

Una rara metalicidad que ayuda a los modelos planetarios

Pero, sorprendentemente, la atmósfera de HAT-P-26b tiene una metalicidad más cercana a Júpiter, unas cuatro o cinco veces la del Sol. Según los autores, esto sugiere que se formó en una etapa más tardía –sin mucha contaminación posterior de material– o bien más cerca de su estrella, o posiblemente ambos factores a la vez, en comparación con la de nuestros gigantes gaseosos más pequeños (Urano y Neptuno).

Este descubrimiento ayudará a los científicos a comprender mejor cómo varía la composición atmosférica entre exoplanetas con diferentes tamaños, además de a delimitar posibilidades en los modelos de formación planetaria.

“Es la primera vez que vemos este tipo de diversidad en las atmósferas de estos exoplanetas”, dice Wakeford. “Es importante entender cómo se originaron otros sistemas planetarios para determinar cómo de probable es que se forme un sistema solar como el nuestro”, concluye.

El estudio “HAT-P-26b: A Neptune-mass exoplanet with a well-constrained heavy element abundance” fue publicado el 12 de mayo de 2017 por la revista Science.

Fuente: SINC