Detectan dos planetas gigantes contiguos orbitando una estrella mediana

Dos planetas gigantes han sido detectados en torno a una estrella evolucionada dos veces más masiva que nuestro sol. HD 47366 tiene 1.600 millones de años y se sitúa a 260 años luz de la Tierra.

Un trabajo de investigación que detalla los nuevos hallazgos ha sido publicado el 18 de enero en la revista arXiv. Los planetas fueron descubiertos por un equipo internacional de astrónomos liderados por Bun'ei Sato, del Instituto de Tecnología de Tokio. Los investigadores emplearon el Observatorio Astrofísico de Okayama (OAO) en Japón, la estación de Xinglong en China y el Observatorio Astronómico Australiano (AAO) para observar HD 47366. Los planetas fueron detectados por el método de la velocidad radial, también conocida como la espectroscopia Doppler, que utiliza la gravedad para detectar exomundos.

Los astrónomos estaban buscando cualquier signo de 'tambaleo' al observar HD 47366, ya que los planetas ejercen una atracción gravitatoria cuando orbitan sus estrellas madre, haciendo que se agite hacia atrás y adelante. Se necesitaron tres espectrógrafos de gran alcance para detectar este bamboleo: el High Dispersion Echelle Spectrograph (HIDES) en Chile, el Espectrógrafo Echelle Coude (CES) en Xinglong y el Espectrógrafo Echelle (UCLES) del University College de Londres en el AAO.

Mediciones de velocidad radial precisas utilizando estos espectrógrafos revelaron la presencia de dos exoplanetas orbitando HD 47366. Por ajustar un modelo kepleriano doble para los datos de velocidad radial obtenidos, los investigadores fueron capaces de determinar la masa, el eje semimayor y la excentricidad de los mundos recién descubiertos. Según sus cálculos, el planeta interior y exterior tienen masas mínimas equivalentes a 1,75 y 1,86 veces la de Júpiter, ejes semimayores de 1.214 y 1.853 UA (unidades astronómicas), y excentricidades de 0.089 y 0.278 ,respectivamente.

Con relativamente pequeñas separaciones orbitales, este sistema planetario se ha convertido inmediatamente en muy intrigante para los científicos. "El sistema planetario es intrigante en los puntos en que la órbita de Kepler de mejor ajuste es inestable; está cerca pero menos probablemente que 2:1 de resonancia de movimiento medio, y podría ser estable si las órbitas son casi circulares o en configuración retrógrada"escribieron los investigadores en el artículo.

Para investigar más la estabilidad orbital del sistema y restringir los parámetros orbitales, los astrónomos realizaron un análisis dinámico para el sistema. Este análisis reveló que las órbitas de mejor ajuste en la configuración progrado son inestables. Sin embargo, los científicos encontraron que son estables en los siguientes casos: los dos planetas se encuentran en el 2:1 resonancia de movimiento medio; la excentricidad del planeta exterior es menor que aproximadamente 0,15; y la inclinación es mayor que 160 grados.

Los investigadores también suponen que la configuración orbital actual también podría ser causada por un posible tercer planeta en este sistema. Sin embargo, no hay evidencia convincente que apoye esta teoría.

Según el equipo de investigación, todavía no se sabe por qué los sistemas de plantes gigantes con pequeña separación orbital en su mayoría se encuentran alrededor de estrellas evolucionadas, de masa intermedia. Los científicos han ofrecido una posible explicación de este fenómeno. "Puede ser una propiedad primordial de los planetas alrededor de una estrella de masa intermedia, resultado de la formación de planetas o adquirida como resultado de la evolución orbital causada por la evolución estelar (marea estelar y la pérdida de masa) de las estrellas centrales,"dice el estudio.

Hasta la fecha, los estudios precisos de velocidad radial han encontrado alrededor de 120 compañeros subestelares alrededor de estrellas evolucionadas. Los planetas alrededor de este tipo de estrellas, sobre todo los que consisten en exoplanetas gigantes, podrían ser cruciales para nuestra comprensión de la formación y evolución de sistemas planetarios.