Agencias, Ciudad de México.- Aunque todos los planetas de nuestro Sistema Solar han sido visitados por naves espaciales durante casi los últimos 60 años, su frontera exterior, más allá de Neptuno, apenas fue explorada. Allí existe evidencia circunstancial de que podría alojarse un planeta de cinco veces la masa de la Tierra, denominado Planeta Nueve. De ser real, este se mueve a lo largo de una órbita muy amplia que lo ubicaría 800 veces más lejos del Sol que la Tierra.
Los astrónomos que analizan las imágenes del Hubble han descubierto un planeta de unas 11 veces la masa de Júpiter llamado HD106906 b, que ocupa una órbita extraña alrededor de una estrella doble a 336 años luz de distancia. Este hallazgo es una evidencia observacional de que pueden existir mundos igualmente lejanos alrededor de otras estrellas. En particular, podría confirmar la existencia del Planeta Nueve, según un nuevo estudio publicado en The Astronomical Journal.
Esta es la primera vez que los astrónomos han podido medir el movimiento de un planeta masivo similar a Júpiter que está orbitando muy lejos de sus estrellas anfitrionas y del disco de escombros visible.
Este disco es similar a nuestro Cinturón de Kuiper de cuerpos pequeños y helados más allá de Neptuno. En nuestro propio sistema solar, el supuesto Planeta Nueve también estaría muy lejos del Cinturón de Kuiper en una órbita igualmente extraña. Aunque la búsqueda de un Planeta Nueve continúa, este descubrimiento de exoplanetas es evidencia de que esas órbitas extrañas son posibles.
“Este sistema hace una comparación potencialmente única con nuestro sistema solar”, explicó en un comunicado el autor principal del artículo, Meiji Nguyen de la Universidad de California, Berkeley. “Está muy separado de sus estrellas anfitrionas en una órbita excéntrica y muy desalineada, al igual que la predicción para el Planeta Nueve. Esto plantea la pregunta de cómo se formaron y evolucionaron estos planetas para terminar en su configuración actual”.
Hubble pinned down a "weird" exoplanet with a "far-flung" orbit!
The exoplanet resides extremely far from its host pair of bright, young stars — more than 730 times the distance of Earth from the Sun or nearly 68 billion miles.
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— NASA Goddard (@NASAGoddard) December 12, 2020
Una órbita de 15,000 años de duración
El exoplaneta HD106906 b fue descubierto en 2013 con el Telescopio Gigante de Magallanes, en el Observatorio Las Campanas, ubicado en el desierto chileno de Atacama. Sin embargo, los astrónomos no sabían nada sobre la órbita del mismo. Esto requería algo que solo el telescopio espacial Hubble podía hacer: recolectar medidas muy precisas del movimiento del objeto durante 14 años con extraordinaria precisión.
El HD106906 b reside extremadamente lejos de su par de estrellas jóvenes y brillantes, a más de 730 veces la distancia de la Tierra al Sol. Esta amplia separación hizo que fuera muy difícil determinar la órbita de 15,000 años de duración en un lapso de tiempo tan corto de observaciones del Hubble. El planeta avanza muy lentamente a lo largo de su órbita, dada la débil atracción gravitacional de sus estrellas madres muy distantes.
El equipo del Hubble detrás de este descubrimiento se sorprendió al confirmar que ese mundo remoto posee una órbita extrema que es muy inclinada, alargada y externa, con un disco polvoriento de escombros que rodea a las estrellas gemelas anfitrionas del exoplaneta. El disco de escombros en sí es muy extraordinario, quizás debido al tirón gravitacional del planeta.
El sistema donde reside este gigante gaseoso tiene solo 15 millones de años. Esto sugiere que nuestro Planeta Nueve, si es que existe, podría haberse formado muy temprano en la evolución de nuestro sistema solar de 4,600 millones de años.
¿Cómo llegó a una órbita tan distante?
La teoría predominante para explicar cómo llegó el exoplaneta a una órbita tan distante y extrañamente inclinada es que se formó mucho más cerca de sus estrellas, aproximadamente tres veces la distancia que separa a la Tierra del Sol. Sin embargo, el arrastre dentro del disco de gas del sistema hizo que la órbita del planeta decayera, lo que lo obligó a migrar hacia adentro, hacia sus anfitriones estelares.
Las fuerzas gravitacionales de las estrellas gemelas giratorias lo empujaron hacia una órbita excéntrica que casi lo arrojó fuera del sistema y al vacío del espacio interestelar. Luego, una estrella pasó muy cerca de este sistema, estabilizando la órbita del exoplaneta y evitando que abandonara su sistema de origen.
Entonces, ¿cómo llegó el exoplaneta a una órbita tan distante y extrañamente inclinada? La teoría predominante es que se formó mucho más cerca de sus estrellas, aproximadamente tres veces la distancia que la Tierra está del Sol. Pero el arrastre dentro del disco de gas del sistema hizo que la órbita del planeta decayera, lo que obligó a migrar hacia adentro, hacia su par estelar.
Los efectos gravitacionales de las estrellas gemelas giratorias lo llevaron a una órbita excéntrica que casi lo arrojó fuera del sistema y al vacío del espacio interestelar. Luego, una estrella que pasaba desde fuera del sistema estabilizó la órbita del exoplaneta e impidió que abandonara su sistema de origen.
Utilizando mediciones precisas de distancia y movimiento del satélite de estudio Gaia de la Agencia Espacial Europea, los miembros del equipo Robert De Rosa, del Observatorio Europeo Austral en Santiago, Chile, y Paul Kalas, de la Universidad de California, identificaron estrellas pasajeras candidatas en 2019.
En un estudio publicado en 2015, Kalas dirigió un equipo que encontró evidencia circunstancial del comportamiento del planeta fuera de control: el disco de escombros del sistema es fuertemente asimétrico, en lugar de ser una distribución circular de material en forma de “pastel de pizza”. Un lado del disco está truncado con respecto al lado opuesto, y también está perturbado verticalmente en lugar de restringirse a un plano estrecho como se ve en el lado opuesto de las estrellas.
“La idea es que cada vez que el planeta se acerca a la estrella binaria más cercana, agita el material en el disco”, explica De Rosa. “Entonces, cada vez que el planeta pasa, trunca el disco y lo empuja hacia arriba por un lado. Este escenario ha sido probado con simulaciones de este sistema con el planeta en una órbita similar; esto fue antes de que supiéramos cuál era la órbita del planeta”.
Astronomers analyzing Hubble images of the double star HD 106906 have discovered a planet in an odd 15,000 year-long orbit that sweeps it as far from its stellar duo as the long-sought, hypothetical Planet Nine would be from our own sun: https://t.co/gnwAqopxnz pic.twitter.com/Qki4EugRB6
— HubbleTelescope (@HubbleTelescope) December 10, 2020
“Una máquina del tiempo para nuestro Sistema Solar”
El exoplaneta reside extremadamente lejos de su par de estrellas jóvenes y brillantes, más de 730 veces la distancia de la Tierra al Sol, o casi 1,100 millones de kilómetros. Esta amplia separación hizo que fuera enormemente difícil determinar la órbita de 15,000 años de duración en un lapso de tiempo relativamente corto de observaciones del Hubble. El planeta avanza muy lentamente a lo largo de su órbita, dada la débil atracción gravitacional de sus estrellas madres muy distantes.
El equipo del Hubble se sorprendió al descubrir que el mundo remoto tiene una órbita extrema que está muy desalineada, alargada y externa al disco de escombros que rodea a las estrellas gemelas del exoplaneta. El disco de escombros en sí tiene un aspecto muy inusual, quizás debido al tirón gravitacional del planeta rebelde.
Este escenario para explicar la extraña órbita del planeta HD106906 b es similar en algunos aspectos a lo que pudo haber causado que el hipotético Planeta Nueve terminara en los confines de nuestro propio Sistema Solar, más allá del Cinturón de Kuiper. El Planeta Nueve podría haberse formado en el Sistema Solar interior y luego haber sido expulsado por interacciones con Júpiter.
“Es como si tuviéramos una máquina del tiempo para nuestro propio Sistema Solar, que se remonta a 4,600 millones de años, para ver lo que pudo haber sucedido cuando nuestro joven Sistema Solar estaba dinámicamente activo y todo estaba siendo empujado y reorganizado”, explicó Paul Kalas, miembro del equipo de la Universidad de Berkeley (California).
中心の恒星からかなり離れたところを、かなり傾いた軌道で公転する惑星「HD 106906 b」が発見されたよ！公転周期はなんと1万5000年だよ！
First Detection of Orbital Motion for HD 106906 b: A Wide-separation Exoplanet on a Planet Nine–like Orbithttps://t.co/lfdPXFmQyt
— 彩恵りり (科学系ニュース解説アカウント) (@Science_Release) December 12, 2020
