Detectan un anillo inesperado alrededor del planeta enano Quaoar

Durante un descanso de la observación de planetas alrededor de otras estrellas, la misión de caracterización ExOPlanet Satellite (Cheops) de la ESA ha observado un planeta enano en nuestro propio Sistema Solar y ha contribuido decisivamente al descubrimiento de un denso anillo de material a su alrededor.

El planeta enano se conoce como Quaoar. La presencia de un anillo a una distancia de casi siete veces y media el radio de Quaoar, abre un misterio a los astrónomos por resolver: ¿por qué este material no se ha fusionado en una pequeña luna?

El anillo fue descubierto a través de una serie de observaciones que tuvieron lugar entre 2018 y 2021. Usando una colección de telescopios terrestres y el telescopio espacial Cheops, los astrónomos observaron cómo Quaoar cruzaba frente a una sucesión de estrellas distantes, bloqueando brevemente apagar su luz al pasar.

Tal evento se conoce como una ocultación. Observar cómo cae la luz de la estrella oculta proporciona información sobre el tamaño y la forma del objeto oculto, y puede revelar si el objeto intermedio tiene una atmósfera o no. En este caso, gotas más pequeñas antes y después de la ocultación principal revelaron la presencia de material en órbita alrededor de Quaoar.

Quaoar es uno de una colección de mundos pequeños y distantes conocidos como objetos transneptunianos (TNO). Se conocen aproximadamente 3000. Como sugiere su nombre, los TNO se encuentran en los confines del Sistema Solar, más allá de la órbita del planeta Neptuno. Los TNO más grandes son Plutón y Eris. Con un radio estimado de 555 km, Quaoar ocupa el séptimo lugar en la lista de tamaños y está orbitado por una pequeña luna llamada Weywot, de aproximadamente 80 km de radio.

Estudiar estos planetas enanos es difícil debido a sus pequeños tamaños y distancias extremas. Quaoar orbita alrededor del Sol a casi 44 veces la distancia Sol-Tierra. Por lo tanto, las ocultaciones son herramientas particularmente valiosas. Sin embargo, hasta hace poco tiempo ha sido difícil predecir exactamente cuándo y dónde tendrán lugar.

Para que ocurra una ocultación, la alineación entre el objeto ocultador (aquí el TNO), la estrella y el telescopio observador debe ser extremadamente precisa. En el pasado, ha sido casi imposible cumplir con los estrictos requisitos de precisión para estar seguros de ver un evento. Sin embargo, para perseguir este objetivo, se creó el proyecto Lucky Star del Consejo Europeo de Investigación, coordinado por Bruno Sicardy, la Universidad de la Sorbona y el Observatorio de París - PSL (LESIA), para predecir las próximas ocultaciones de los TNO y coordinar la observación de estos eventos desde observatorios profesionales y aficionados de todo el mundo.Recientemente, el número de ocultaciones estelares observadas ha aumentado. En gran parte, esto se debe a la contribución de los datos de la misión de mapeo estelar Gaia de la ESA. La nave espacial ha brindado una precisión tan sorprendente en sus posiciones estelares que las predicciones hechas por el equipo de Lucky Star se han vuelto mucho más ciertas.

Una de las personas involucradas en el proyecto Lucky Star es Isabella Pagano del Observatorio Astrofísico de Catania de INAF, Italia, y miembro de la Junta de Cheops. Isabella fue contactada por Kate Isaak, científica del proyecto de la ESA para la misión Cheops, quien tenía curiosidad por saber si el telescopio espacial también sería capaz de captar una ocultación.

"Estaba un poco escéptica sobre la posibilidad de hacer esto con CHEOPS", admite Isabella, "pero investigamos la viabilidad".

El problema principal fue que la trayectoria del satélite puede modificarse ligeramente debido al arrastre en las partes superiores de la atmósfera terrestre. Esto se debe a la actividad solar impredecible que puede golpear nuestro planeta e inflar su atmósfera.

De hecho, la primera vez que el equipo intentó observar una ocultación con Keops, que involucraba a Plutón, la predicción no fue lo suficientemente precisa y no se pudo observar ninguna ocultación.

Sin embargo, la alineación fue más favorable en el segundo intento, cuando observaron a Quaoar. Al hacerlo, hicieron la primera detección de una ocultación estelar por un objeto transneptuniano del espacio.

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