Imágenes del superjúpiter más cercano abren una nueva ventana a la investigación de exoplanetas

    MADRID, 24 Jul. (EUROPA PRESS) -

   Un trabajo explica que nuevas imágenes del superjúpiter más cercano abren una nueva ventana a la investigación de exoplanetas. Elisabeth Matthews, investigadora del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg (Alemania), es la autora principal del artículo de investigación publicado en la revista 'Nature'.

    "Para nuestra sorpresa, el punto brillante que apareció en nuestras imágenes MIRI no coincidía con la posición que esperábamos para el planeta", señala Matthews. "Estudios anteriores habían identificado correctamente un planeta en este sistema, pero subestimaron la masa y la separación orbital de este gigante gaseoso superjúpiter". Con la ayuda del JWST, el equipo pudo aclarar las cosas.

   Esta detección es bastante inusual en varios aspectos. Muestra el primer exoplaneta fotografiado con el JWST que no había sido fotografiado desde la Tierra y es mucho más frío que los planetas gaseosos que el JWST ha estudiado hasta ahora. Una "imagen" significa que el planeta aparece como un punto brillante en las imágenes y, por lo tanto, representa una evidencia directa. Los métodos de tránsito y velocidad radial son evidencia indirecta, ya que el planeta solo se revela a través de su efecto mediado.

   El planeta gira alrededor del componente principal del sistema estelar triple cercano Epsilon Indi, o Eps Ind para abreviar. Las convenciones de etiquetado astronómico asignan la etiqueta Eps Ind A a esa estrella primaria, una estrella enana roja un poco más pequeña y más fría que el Sol. Para construir el nombre del planeta, se añade una "b", lo que da como resultado la designación Eps Ind Ab.

   Los nuevos datos del JWST son consistentes con un super-Júpiter con una masa seis veces mayor que la de Júpiter en el Sistema Solar. Eps Ind Ab orbita su estrella anfitriona en una órbita elíptica excéntrica cuya separación máxima con respecto a Eps Ind A debería oscilar entre 20 y 40 unidades astronómicas. Una unidad astronómica es la distancia media entre la Tierra y el Sol, aproximadamente 150 millones de kilómetros. Los nuevos valores difieren considerablemente de los estudios anteriores, por lo que el equipo decidió llamarlo un "nuevo" planeta.

   Hasta la fecha, sólo se conocen unos pocos planetas gigantes gaseosos fríos que orbitan alrededor de estrellas de la era solar, y todos ellos se han deducido indirectamente a partir de mediciones de velocidad radial. Al obtener imágenes y espectros de los planetas, los astrónomos pueden estudiar sus atmósferas y rastrear la evolución de los sistemas planetarios en comparación con los modelos computacionales.

    El estudio de los planetas en sistemas planetarios completamente asentados ayuda a atar cabos sueltos relacionados con las últimas etapas de la evolución planetaria y a refinar nuestra comprensión general de la formación y evolución de los planetas. Las recientes observaciones abren el camino hacia el descubrimiento de muchos más de estos planetas gigantes gaseosos fríos, lo que permitirá a los astrónomos estudiar una nueva clase de exoplanetas y compararlos con los gigantes gaseosos del sistema solar.

   Estudios anteriores intentaron investigar un planeta gigante que orbita Eps Ind A mediante mediciones de velocidad radial. Sin embargo, la extrapolación de una pequeña parte de la órbita condujo a conclusiones incorrectas sobre las propiedades del planeta. Después de todo, Eps Ind Ab necesita alrededor de 200 años para orbitar su estrella. Las observaciones a lo largo de varios años son insuficientes para determinar la órbita con alta precisión.

   Por ello, el equipo de Matthews ideó un enfoque diferente. Querían tomar una fotografía del planeta conocido utilizando un método conocido comúnmente como imagen directa. Dado que las estrellas anfitrionas de exoplanetas son tan brillantes, eclipsan a cualquier otro objeto cercano. Las cámaras normales se verían abrumadas por la cegadora luz de las estrellas.

   Por este motivo, el equipo empleó la cámara MIRI (Mid-Infrared Instrument) del JWST equipada con un coronógrafo. Esta máscara que bloquea la luz cubre la estrella como un eclipse artificial. Otra ventaja es la proximidad de Eps Ind a la Tierra, que está a solo 12 años luz. Cuanto menor es la distancia a la estrella, mayor es la separación entre dos objetos que aparece en una imagen, lo que ofrece una mejor posibilidad de mitigar la interferencia de la estrella anfitriona. MIRI fue la elección perfecta porque observa en el rango térmico o infrarrojo medio, donde los objetos fríos brillan intensamente.

   Este trabajo es solo un primer paso hacia la caracterización de Eps Ind Ab. "Nuestro próximo objetivo es obtener espectros que nos proporcionen una huella digital detallada de la climatología y la composición química del planeta", afirma Thomas Henning, director emérito del MPIA, coinvestigador principal del instrumento MIRI y coautor del artículo subyacente.

   "A largo plazo, esperamos observar también otros sistemas planetarios cercanos para buscar gigantes gaseosos fríos que puedan haber escapado a la detección", afirma Matthews. "Un estudio de este tipo serviría como base para comprender mejor cómo se forman y evolucionan los planetas gaseosos".