La búsqueda de planetas alrededor de otras estrellas es un asunto complicado. Son tan pequeños y débiles que es difícil detectarlos. Pero un posible planeta en un sistema estelar cercano puede estar traicionando su presencia de una manera única: por una sombra queestá barriendo la cara de un vasto disco de gas y polvo en forma de panqueque que rodea a una joven estrella.
El planeta en sí no está proyectando la sombra. Pero está haciendo un trabajo pesado tirando gravitacionalmente del material cerca de la estrella y deformando la parte interna del disco. El disco interno retorcido y desalineado está proyectando su sombra a través de la superficie deldisco externo.
Un equipo de astrónomos dirigido por John Debes del Space Telescope Science Institute en Baltimore, Maryland, dice que este escenario es la explicación más plausible de la sombra que vieron en el sistema estelar TW Hydrae, ubicado a 192 años luz de distancia en la constelaciónHydra, también conocida como la serpiente de agua femenina. La estrella tiene aproximadamente 8 millones de años y es un poco menos masiva que nuestro Sol. Los investigadores descubrieron el fenómeno al analizar las observaciones de archivo de 18 años tomadas por el telescopio espacial Hubble de la NASA.
"Este es el primer disco donde tenemos tantas imágenes durante un período de tiempo tan largo, lo que nos permite ver este interesante efecto", dijo Debes. "Eso nos da la esperanza de que este fenómeno de sombra puede ser bastante común ensistemas estelares jóvenes "
Debes presentará los resultados de su equipo el 7 de enero en la reunión de invierno de la American Astronomical Society en Grapevine, Texas.
La primera pista de Debes sobre el fenómeno fue un brillo en el disco que cambió con la posición. Los astrónomos que usaron el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial Hubble STIS notaron por primera vez esta asimetría de brillo en 2005. Pero solo tenían un conjunto de observaciones, y no podíantome una determinación definitiva sobre la naturaleza de la característica misteriosa.
Buscando en el archivo, el equipo de Debes reunió seis imágenes de varias épocas diferentes. Las observaciones fueron hechas por STIS y por la cámara de infrarrojo cercano de Hubble y el espectrómetro de objetos múltiples NICMOS.
STIS está equipado con un coronógrafo que bloquea la luz de las estrellas a una distancia aproximada de mil millones de millas de la estrella, lo que permite al Hubble mirar tan cerca de la estrella como Saturno de nuestro Sol. Con el tiempo, la estructura pareció moverse en sentido antihorario alrededor de la estrella.disco, hasta que, en 2016, estaba en la misma posición que en las imágenes tomadas en 2000.
Este período de 16 años desconcertó a los investigadores. Originalmente pensaron que la característica era parte del disco, pero el corto período significó que la característica se movía demasiado rápido para estar físicamente en el disco. Bajo las leyes de la gravedad, los discos girana velocidades glaciales. Las partes más externas del disco TW Hydrae tardarían siglos en completar una rotación.
"El hecho de que vi el mismo movimiento a más de 10 mil millones de millas de la estrella fue bastante significativo, y me dijo que estaba viendo algo impreso en el disco externo en lugar de algo que estaba sucediendo directamente en el disco".Debes dijo: "La mejor explicación es que la característica es una sombra que se mueve a través de la superficie del disco".
El equipo de investigación concluyó que lo que sea que estaba haciendo la sombra debe estar en lo profundo del disco de 41 mil millones de millas de ancho, tan cerca de la estrella que Hubble o cualquier otro telescopio actual no puede obtener imágenes de él. La forma más probable decrear una sombra es tener un disco interno que esté inclinado con relación al disco externo. De hecho, las observaciones submilimétricas de TW Hydrae realizadas por el Atacama Large Millimeter Array ALMA en Chile sugirieron una posible deformación en el disco interno.
¿Pero qué causa que los discos se deformen? "El escenario más plausible es la influencia gravitacional de un planeta invisible, que está sacando material del plano del disco y girando el disco interno", explicó Debes. "El disco desalineado está dentrola órbita del planeta "
Dado el período relativamente corto de 16 años de la sombra en movimiento en forma de reloj, se estima que el planeta se encuentra a unos 100 millones de millas de la estrella, casi tan cerca como la Tierra del Sol. El planeta tendría aproximadamente el tamaño de Júpitertener suficiente gravedad para sacar el material del plano del disco principal. El tirón gravitacional del planeta hace que el disco se tambalee o preceda alrededor de la estrella, dando a la sombra su período de rotación de 16 años.
Observaciones recientes de TW Hydrae de ALMA en Chile agregan credibilidad a la presencia de un planeta. ALMA reveló una brecha en el disco a aproximadamente 9 millones de millas de TW Hydrae. Una brecha es significativa, porque podría ser la firma de un planeta invisible.limpiando una ruta en el disco.
Este nuevo estudio del Hubble ofrece una forma única de buscar planetas escondidos en la parte interna del disco y sondear lo que está sucediendo muy cerca de la estrella, que no es accesible en imágenes directas con los telescopios actuales ". Lo sorprendente es quepodemos aprender algo sobre una parte invisible del disco al estudiar la región externa del disco y al medir el movimiento, la ubicación y el comportamiento de una sombra ", dijo Debes." Este estudio nos muestra que incluso estos discos grandes, cuyas regiones internas soninobservables, siguen siendo dinámicos o cambian de formas detectables que no imaginamos "
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la Agencia Espacial Europea. El Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial STScI en Baltimore, Maryland, conduce la ciencia del HubbleSTScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, DC
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial STScI . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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