Posiciones orbitales de los planetas en los sistemas multi-planetarios descubiertos por Kepler. Crédito: NASA Ames/Dan Fabrycky.
La misión Kepler de la NASA ha descubierto 11 nuevos sistemas planetarios que albergan 26 planetas confirmados. Estos descubrimientos casi doblan la cantidad de planetas verificados de Kepler y triplican el número de estrellas conocidas que tienen más de un planeta que transita la estrella (es decir, que pasa frente a ella). Tales sistemas ayudarán a los astrónomos a comprender mejor cómo se forman los planetas.
Los planetas orbitan cerca de sus estrellas y varían en tamaño desde 1,5 veces el radio de la Tierra hasta un tamaño superior al de Júpiter. Quince de ellos tienen un tamaño superior al de la Tierra e inferior al de Neptuno, y se necesitarán más observaciones para determinar cuáles son rocosos como la Tierra y cuáles tienen gruesas atmósferas gaseosas como Neptuno. Los planetas orbitan sus estrellas una vez cada 6 a 143 días. Todos están más cerca de estrella de lo que Venus está del Sol.
“Antes de la misión Kepler, teníamos conocimiento de, tal vez, 500 exoplanetas en todo el cielo”, dijo Doug Hudgins, científico del programa Kepler en las Oficinas Centrales de la NASA en Washington.
“Ahora, en apenas dos años observando una zona del cielo no mucho mayor que tu puño, Kepler ha descubierto más de 60 planetas y más de 2.300 candidatos a planeta. Esto nos dice que nuestra galaxia llena de planetas de todos los tamaño y órbitas”.
Kepler identifica los candidatos a planeta midiendo repetidamente el cambio en la luminosidad de más de 150.000 estrellas para detectar cuando un planeta pasa frente a su estrella. Este paso proyecta una pequeña sombra hacia la Tierra y la nave espacial Kepler.
“Confirmar que la pequeña disminución en el brillo de una estrella se debe a un planeta requiere de observaciones adicionales y largos análisis”, dijo Eric Ford, profesor asociado de astronomía en la Universidad de Florida y autor principal del artículo que confirma a Kepler-23 y Kepler-24. “Verificamos estos planetas usando nuevas técnicas que aceleraron drásticamente su descubrimiento”.
Cada uno de los nuevos sistemas planetarios confirmados contiene de dos a cinco planetas en tránsito que orbitan a poca distancia unos de otros. En sistemas planetarios tan apretados, el tirón gravitatorio de los planetas entre sí provoca que algunos aceleren y que otros frenen a lo largo de sus órbitas. La aceleración causa que el periodo orbital de cada planeta cambie. Kepler detecta este efecto midiendo los cambios, lo que se conoce como Variaciones de Sincronismo del Tránsito (“Transit Timing Variation”, TTV).
Los sistemas planetarios con TTV pueden ser verificados sin la necesidad de extensas observaciones desde tierra, acelerando la confirmación de planetas candidatos. La técnica de detección TTV también incrementa la capacidad de Kepler para confirmar sistemas planetarios alrededor de estrellas más débiles y lejanas.
“Sincronizando con precisión cuándo transita cada planeta a su estrella, Kepler detectó el tirón gravitatorio de los planetas entre sí, cerrando el caso para 10 de los nuevos sistemas planetarios anunciados”, dijo Dan Fabrycky, becario Hubble en la Universidad de California, Santa Cruz, y autor principal de un artículo que confirma a Kepler-29, 30, 31 y 32.
Cinco de los sistemas (Kepler-25, Kepler-27, Kepler-30, Kepler-31 y Kepler-33) contienen un par de planetas donde el planeta interior orbita a la estrella dos veces por cada órbita del planeta exterior. Cuatro de los sistemas (Kepler-23, Kepler-24, Kepler-28 y Kepler-32) tienen un emparejamiento donde el planeta exterior orbita a la estrella dos veces por cada tres órbitas del planeta interior.
“Estas configuraciones ayudan a amplificar las interacciones gravitatorias entre los planetas, de forma similar a como mis hijos balancean sus piernas en un columpio en el momento adecuado para ir más alto”, dijo Jason Steffen, becario Brinson de posdoctorado en el Centro Fermilab de Astrofísica de Partículas en Batavia, Illinois, y autor principal de un artículo que confirma a Kepler-25, 26, 27 y 28.
El sistema con más planetas dentro de estos descubrimientos es Kepler-33, una estrella que es más vieja y masiva que el Sol. Kepler-33 alberga cinco planetas, variando en tamaño de 1,5 a 5 veces el de la Tierra y todos ubicados más cerca de su estrella que cualquier planeta lo está respecto del Sol.
Las propiedades de una estrella proporcionan pistas para la detección de planetas. La disminución del brillo de la estrella y la duración de un tránsito planetario, combinadas con las propiedades de su estrella madre, presentan una firma reconocible. Cuando los astrónomos detectan candidatos a planeta que exhiben firmas similares alrededor de la misma estrella, la probabilidad de que cualquiera de éstos sea un falso positivo es muy baja.
“La aproximación que fue usada para verificar los planetas de Kepler-33 demuestra que la fiabilidad global para los sistemas múltiples de Kepler es bastante alta”, dijo Jack Lissauer, científico planetario en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Moffett Field, California, y autor principal del artículo que confirma a Kepler-33. “Ésta es una validación mediante multiplicidad”
Fuente: Cosmo Noticias - PhysOrg
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