Pequeñas estrellas también pueden albergar gigantes como Júpiter
Estrellas con menos de la mitad de masa de nuestro
Sol pueden albergar mundos gigantes como Júpiter, en conflicto con la teoría
más aceptada sobre cómo se forman esos planetas, revela un nuevo estudio.
Los gigantes gaseosos, como otros planetas, se
forman a partir de discos de material que rodean a las estrellas jóvenes. De
acuerdo con la teoría de acreción de núcleos, primero forman un núcleo de roca,
hielo y otros sólidos pesados, atrayendo una capa exterior de gas una vez que
este núcleo es lo suficientemente masivo (alrededor de 15 a 20 veces el de la
Tierra).
Sin embargo, las estrellas de baja masa tienen
discos de baja masa que, según predicen los modelos, no proporcionarían
suficiente material para formar un gigante gaseoso de esta manera, o al menos
no lo suficientemente rápido antes de que el disco se rompa.
En el estudio, aceptado para su publicación en
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), los investigadores
del University College London (UCL) y la Universidad de Warwick observaron
91.306 estrellas de baja masa, utilizando observaciones del Satélite de Sondeo
de Exoplanetas en Tránsito de la NASA (TESS), y en 15 casos encontró caídas en
el brillo de la luz correspondientes a un gigante gaseoso que pasa frente a la
estrella.
Desde entonces, cinco de los 15 planetas gigantes
potenciales han sido confirmados como planetas utilizando métodos
independientes. Uno de estos planetas confirmados orbita una estrella que tiene
una quinta parte de la masa del Sol, lo que no sería posible según los modelos
de formación de planetas.
El autor principal, el doctor Ed Bryant, del
Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard en UCL y anteriormente en la
Universidad de Warwick, quien inició el trabajo como parte de su doctorado,
dijo: "Las estrellas de baja masa son mejores para formar planetas
gigantes de lo que pensábamos. Nuestros resultados plantean serias dudas para
los modelos de formación de planetas. En particular, nuestra detección de
gigantes gaseosos que orbitan estrellas tan bajas como el 20% de la masa del
Sol plantea un conflicto con la teoría actual".
El coautor doctor Vincent Van Eylen, del Laboratorio
de Ciencias Espaciales Mullard en UCL, añadió en un comunicado: "El hecho
de que, aunque raros, los gigantes gaseosos existan alrededor de estrellas de
baja masa es un hallazgo inesperado y significa que los modelos de formación de
planetas deberán revisarse".
Una posible interpretación es que los gigantes
gaseosos no se forman a través de la acumulación del núcleo, sino a través de
la inestabilidad gravitatoria, donde el disco que rodea a una estrella se
fragmenta en grupos de polvo y gas del tamaño de un planeta. Si este es el
caso, las estrellas de baja masa podrían albergar gigantes gaseosos muy
grandes, dos o tres veces la masa de Júpiter. Sin embargo, esto se considera poco
probable, ya que los discos alrededor de las estrellas de baja masa no parecen
ser lo suficientemente masivos como para fragmentarse de esta manera.
Otra explicación, dicen los investigadores, es que
los astrónomos han subestimado cómo de masivo puede ser el disco de una
estrella, lo que significa que, después de todo, las estrellas pequeñas podrían
formar planetas gigantes a través de la acreción del núcleo.
Esto podría deberse a que hemos calculado
incorrectamente la masa de los discos que podemos observar a través de los
telescopios, o a que los discos tienen una masa mayor al comienzo de la vida de
una estrella, cuando son muy difíciles de observar (ya que están incrustados en
nubes de polvo), en comparación con más tarde en la vida de una estrella cuando
podemos observarlos.
En su artículo, los investigadores buscaron
identificar con qué frecuencia ocurrían planetas gigantes alrededor de
estrellas de baja masa, probando si esta tasa de ocurrencia encajaba con lo que
predecirían los modelos de acreción del núcleo.
Utilizaron un algoritmo para identificar las señales
de los gigantes gaseosos en tránsito en la luz emitida por las estrellas de
baja masa. Luego examinaron estas señales, descartando una serie de falsos
positivos.
Para determinar la probabilidad de que su método
detectara gigantes gaseosos reales que orbitan estas estrellas, insertaron
simulaciones de miles de señales de planetas en tránsito en los datos reales de
luz estelar TESS y luego ejecutaron su algoritmo para ver cuántos de estos
planetas serían detectados.
Ahora los investigadores están trabajando para
confirmar como planetas (o descartar) nueve de los 15 planetas candidatos que
identificaron (cinco hasta ahora han sido confirmados como planetas, con un
falso positivo). Estos candidatos podrían ser potencialmente estrellas
compañeras o podría haber otra razón para las caídas en el brillo. El equipo
inferirá las masas de estos objetos buscando un "bamboleo" en la
posición de su estrella anfitriona, lo que indica el posible tirón gravitatorio
del planeta. Este bamboleo se puede detectar a través del análisis
espectroscópico de la luz de las estrellas, midiendo diferentes bandas de luz
para rastrear el movimiento de la estrella alejándose o acercándose a nosotros.
.
Comentarios
Publicar un comentario