Ilustración de un Júpiter caliente
Ilustración de un Júpiter caliente.

Un equipo internacional de astrónomos ha detectado cuatro nuevos exoplanetas del tipo “Júpiter caliente” como parte de la Encuesta de Tránsito de Próxima Generación (NGTS). Los mundos alienígenas recién descubiertos son al menos un 10% más grandes que Júpiter, pero menos masivos que el planeta más grande del sistema solar. El hallazgo se informa en un artículo publicado el 18 de marzo en arXiv.org.

Los llamados “Júpiter caliente” son similares en características al planeta más grande del sistema solar, con períodos orbitales de menos de 10 días. Dichos exoplanetas tienen altas temperaturas superficiales, ya que orbitan muy de cerca a sus estrellas madre.

Ahora, un equipo de astrónomos dirigido por Rosanna H. Tilbrook, de la Universidad de Leicester (Reino Unido), informa del hallazgo de cuatro nuevos objetos de este tipo. La detección se realizó utilizando la matriz de NGTS de 12 telescopios newtonianos de 20 cm montados independientemente en el Observatorio Paranal, en Chile.

Los investigadores identificaron señales de tránsito en las curvas de luz de cuatro estrellas durante una campaña de observación que tuvo lugar entre agosto de 2017 y agosto de 2018. La naturaleza planetaria de estas señales se confirmó más tarde mediante observaciones de seguimiento realizadas en el Observatorio Astronómico de Sudáfrica (SAAO) y mediante el análisis de datos del Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA.

Probablemente tres de los cuatro mundos del tipo “Júpiter caliente” sean exoplanetas inflados

Los exoplanetas recién descubiertos recibieron las designaciones NGTS-15b, 16b, 17b y 18b. Los cuatro objetos son planetas de período corto (con períodos orbitales inferiores a cinco días) que orbitan diferentes estrellas de secuencia principal de tipo G.

Con un radio de aproximadamente 1,1 veces el de Júpiter, NGTS-15b es el planeta más pequeño del nuevo cuarteto. Es un 25% menos masivo que Júpiter y orbita a su estrella anfitriona cada 3,27 días, a una distancia de 0,044 AU (casi 6,6 millones de kilómetros) de ella. El planeta tiene una temperatura de equilibrio de 872,85ºC. La estrella madre, NGTS-15, es de tipo espectral G6V, tiene una masa similar a la del sol, pero es aproximadamente un 5% más pequeña que ella. Las observaciones indican que NGTS-15 tiene aproximadamente 3.280 millones de años, tiene una temperatura efectiva de alrededor de 5.326ºC y se encuentra a casi 2.600 años luz de distancia.

Aunque NGTS-16b es el exoplaneta más grande (con un radio de 1,3 radios de Júpiter) informado en el artículo, su masa es de sólo 0,67 masas de Júpiter. El planeta tiene un período orbital de 4,84 días, está separado de su anfitrión por aproximadamente 0.05 AU y su temperatura de equilibrio está en un nivel de 903ºC. NGTS-16 es una estrella de masa solar de tipo espectral G7V con un radio de aproximadamente 1,21 radios solares. La edad de la estrella se estima en 10.290 millones de años y su temperatura efectiva se calcula en 5.276ºC. El sistema planetario se encuentra a unos 2.900 años luz de la Tierra.

NGTS-17b es el exoplaneta más masivo de los cuatro recién descubiertos, ya que su masa se calculó en aproximadamente 0,764 masas de Júpiter. El planeta es alrededor de un 24% más grande que Júpiter y su temperatura de equilibrio está en un nivel de 1.183ºC. Los resultados muestran que NGTS-17b está dando vueltas a su anfitrión de 9.2 mil millones de años de edad cada 3,24 días, a una distancia de aproximadamente 0.04 AU de eso. La estrella madre NGTS-17, ubicada a unos 3.400 años luz de distancia, es un poco más masiva que el sol y tiene un radio de casi 1,34 radios solares. La temperatura efectiva de la estrella es de 5376ºC.

Fotometría para el Júpiter caliente NGTS-15b
Fotometría para el Júpiter caliente NGTS-15b. La curva de luz del descubrimiento NGTS se pliega en fase en el período de mejor ajuste de 3,27623 ± 0,00001 d. Crédito: Tilbrook et al., 2021.

El planeta extrasolar NGTS-18b es el menos masivo descrito en el artículo. Tiene una masa de sólo 0,41 masas de Júpiter; sin embargo, es aproximadamente un 21% más grande que él. El exoplaneta está separado de NGTS-18 por 0.045 AU y sólo le lleva 3,05 días orbitar completamente a su anfitriona. La temperatura de equilibrio de este planeta se estima en alrededor de 1.108ºC. Su estrella madre es del tipo espectral G5V, tiene un radio de aproximadamente 1,4 radios solares y su masa es similar a la de nuestro sol. La estrella tiene 10.800 millones de años de edad, una temperatura efectiva de aproximadamente 5337ºC y se encuentra a unos 3.600 años luz de la Tierra.

Teniendo en cuenta todos los resultados, los autores del artículo concluyeron que tres de los cuatro objetos recién detectados, a saber, NGTS-16b, NGTS-17b y NGTS-18b, probablemente sean exoplanetas inflados.

Al considerar la luminosidad de la estrella anfitriona y las pequeñas separaciones orbitales de los planetas (0.039 – 0.052 AU), encontramos que los cuatro Júpiter calientes están altamente irradiados y, por lo tanto, ocupan una región del espacio de parámetros en la que los mecanismos de inflación planetaria se vuelven efectivos. Los estudios y una consideración de los altos flujos incidentes de los planetas revelan que NGTS-16b, NGTS-17b y NGTS-18b probablemente estén inflados, aunque surgen algunas disparidades en el análisis con los modelos inflacionarios bayesianos actuales“, según los astrónomos.

Fuente: arXiv.org.

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