Un Júpiter caliente en varias fases de su órbita. Los tamaños de la estrella y el planeta y las separaciones entre ellos están a escala para un típico Júpiter caliente. La cantidad de luz estelar reflejada que se observa depende de la posición del planeta dentro de su órbita y de la inclinación de la órbita con respecto al observador. Crédito:Millholland / Universidad de Yale
Los investigadores de Yale han identificado 60 nuevos "Júpiter calientes" potenciales:mundos altamente irradiados que brillan como carbones en una parrilla y se encuentran orbitando solo el 1% de las estrellas similares al Sol.
Los Júpiter calientes constituyen una clase de planetas gigantes gaseosos ubicados tan cerca de sus estrellas madre que tardan menos de una semana en completar una órbita. la estudiante Sarah Millholland y el profesor de astronomía Greg Laughlin identificaron a los planetas candidatos a través de una nueva aplicación de técnicas de big data. Utilizaron un algoritmo de aprendizaje automático supervisado, un programa sofisticado que puede entrenarse para reconocer patrones en los datos y hacer predicciones, para detectar las pequeñas variaciones de amplitud en la luz observada que resultan cuando un planeta en órbita refleja los rayos de luz de su estrella anfitriona.
"El trabajo de Sarah nos ha proporcionado lo que equivale a un 'retrato de clase' de los planetas extrasolares en su forma más extraña, ", dijo Laughlin." Es asombroso cómo las últimas técnicas en aprendizaje automático, combinado con informática de alto rendimiento, nos permiten extraer conjuntos de datos clásicos en busca de descubrimientos extraordinarios ".
Millholland presentó recientemente la investigación en una Conferencia de Ciencias Kepler en el Centro de Investigación Ames de la NASA en California. Ella y Laughlin son autores de un estudio sobre la investigación, que ha sido aceptado para su publicación en el Diario astronómico .
Millholland y Laughlin buscaron sistemáticamente señales de luz reflejada en las observaciones de más de 140, 000 estrellas de cuatro años de datos de la misión Kepler de la NASA. La nave espacial Kepler es mejor conocida por permitir la detección de miles de exoplanetas que transitan por sus estrellas anfitrionas. Durante un tránsito, un planeta pasa frente a una estrella y provoca una caída periódica de la luz estelar observada.
El gráfico muestra las señales de luz reflejada para los 60 planetas candidatos. Las coloraciones de las estrellas son apropiadas a sus temperaturas, y los tamaños de las estrellas y los planetas candidatos están a escala. Crédito:Universidad de Yale
Las señales de luz reflejada pueden ser difíciles de distinguir de la variabilidad estelar o instrumental, los investigadores dijeron, pero un enfoque de macrodatos les permitió sacar las señales débiles. Generaron miles de conjuntos de datos sintéticos y entrenaron un algoritmo para reconocer las propiedades de las señales de luz reflejada en comparación con aquellas con otros tipos de variabilidad.
La técnica de Yale es pionera en un nuevo método de descubrimiento que identifica más planetas a partir de los datos de Kepler disponibles públicamente. dijeron los investigadores. "Los miembros del equipo científico de Kepler me han dicho que la búsqueda del brillo de las estrellas reflejado fue parte de las primeras versiones de la tubería de Kepler, ", Dijo Millholland." Lo llamaron la Búsqueda de luz reflejada, o módulo RLS. En este sentido, simplemente estamos abordando una de las intenciones originales de los datos de Kepler ".
Las señales de luz reflejada contienen información rica sobre las atmósferas de los planetas, según los investigadores. Contienen características como la existencia de nubes, composición atmosférica, patrones de viento, y contrastes de temperatura día-noche.
Los investigadores también señalan que los 60 planetas candidatos requerirán observaciones de seguimiento para su confirmación. Esto vendrá en forma de mediciones de velocidad Doppler.
El método de velocidad Doppler es una técnica bien establecida que permite la detección del movimiento de oscilación en una estrella debido a la influencia gravitacional de un planeta en órbita. Dado que los Júpiter calientes son tan masivos y cercanos a sus estrellas, las oscilaciones estelares que inducen son grandes y fácilmente detectables.
Un nuevo Instrumento diseñado por Yale conocido como EXPRES, que se está instalando en el telescopio Discovery Channel en Arizona, puede intentar hacer confirmaciones a finales de este año.
Un diagrama manipulable en 3D de un Júpiter caliente en varias fases de su órbita está disponible en:smillholland.github.io/Phase_Curve_Demo/
