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    Los astrónomos descubren un planeta que nunca fue

    Choque de titanes:la ilustración de este artista muestra la colisión de dos helados de 125 millas de ancho cuerpos polvorientos que orbitan alrededor de la brillante estrella Fomalhaut, ubicado a 25 años luz de distancia. Crédito:ESA, NASA y M. Kornmesser

    Lo que los astrónomos pensaban que era un planeta más allá de nuestro sistema solar, ahora parece desaparecer de la vista. lo que sugiere que lo que fue anunciado como uno de los primeros exoplanetas en ser descubierto con imágenes directas probablemente nunca existió.

    Dos astrónomos de la Universidad de Arizona concluyen que el Telescopio Espacial Hubble de la NASA estaba mirando una nube en expansión de partículas de polvo muy finas de dos cuerpos helados que chocaban entre sí. Hubble llegó demasiado tarde para presenciar la presunta colisión, pero pudo haber captado sus secuelas. El planeta desaparecido en acción fue visto por última vez orbitando la estrella Fomalhaut, 25 años luz de distancia.

    "Estas colisiones son extremadamente raras, por lo que es muy importante que podamos ver evidencia de una, "dijo Andras Gaspar, astrónomo asistente en el Observatorio Steward de la Universidad de Arizona y autor principal de un artículo de investigación que anuncia el descubrimiento. "Creemos que estábamos en el lugar correcto en el momento adecuado para haber presenciado un evento tan improbable con el telescopio espacial Hubble de la NASA".

    "El sistema estelar de Fomalhaut es el laboratorio de pruebas definitivo para todas nuestras ideas sobre cómo evolucionan los exoplanetas y los sistemas estelares, "agregó George Rieke, Profesor Regents de Astronomía en el Observatorio Steward. "Tenemos evidencia de tales colisiones en otros sistemas, pero nada de esta magnitud se ha observado en nuestro sistema solar. Este es un plano de cómo los planetas se destruyen entre sí ".

    Este video simula lo que los astrónomos, estudiar las observaciones del telescopio espacial Hubble, considere la evidencia de la primera detección de las secuelas de una colisión planetaria titánica en otro sistema estelar. La imagen del Hubble teñida de color a la izquierda es de un vasto anillo de escombros helados que rodea la estrella Fomalhaut, ubicado a 25 años luz de distancia. El diagrama animado de la derecha es una simulación de la nube que se expande y se desvanece, basado en observaciones de Hubble tomadas durante un período de varios años. Crédito:NASA, ESA, y A. Gáspár y G. Rieke (Universidad de Arizona)

    El presunto exoplaneta, llamado Fomalhaut b, se anunció por primera vez en 2008, basado en datos de 2004 y 2006. Fue claramente visible en varios años de observaciones del Hubble, que reveló que era un punto en movimiento. Hasta entonces, La evidencia de exoplanetas se había inferido principalmente a través de métodos de detección indirecta, como sutiles oscilaciones estelares de ida y vuelta y sombras de los planetas que pasan frente a sus estrellas.

    A diferencia de otros exoplanetas fotografiados directamente, sin embargo, los rompecabezas surgieron con Fomalhaut b. El objeto era brillante en luz visible, algo muy inusual para un exoplaneta, que es simplemente demasiado pequeño para reflejar suficiente luz de su estrella anfitriona para ser visto desde la Tierra. Al mismo tiempo, no tenía ninguna firma de calor infrarroja detectable; de ​​nuevo, muy inusual, como un planeta debería ser lo suficientemente cálido para brillar en el infrarrojo, especialmente uno joven como Fomalhaut b. Los astrónomos conjeturaron que el brillo adicional provenía de una enorme capa o anillo de polvo que rodeaba el planeta y que pudo haber estado relacionado con la colisión.

    "Nuestro estudio, que analizó todos los datos de archivo disponibles del Hubble en Fomalhaut, reveló varias características que juntas pintan una imagen de que el objeto del tamaño de un planeta nunca pudo haber existido en primer lugar, "Dijo Gaspar.

    El equipo enfatiza que el último clavo en el ataúd llegó cuando su análisis de datos de las imágenes del Hubble tomadas en 2014 mostró que el objeto había desaparecido. a su incredulidad. Añadiendo al misterio, las imágenes anteriores mostraban que el objeto se desvanecía continuamente con el tiempo, ellos dicen.

    Este diagrama simula lo que los astrónomos, estudiar las observaciones del telescopio espacial Hubble, tomado durante varios años, considere la evidencia de la primera detección de las secuelas de una colisión planetaria titánica en otro sistema estelar. La imagen del Hubble teñida de color a la izquierda es de un vasto anillo de escombros helados que rodea la estrella Fomalhaut, ubicado a 25 años luz de distancia. La estrella es tan brillante que se utiliza un disco de ocultación negro para bloquear su resplandor y poder fotografiar el anillo de polvo. En 2008, Los astrónomos vieron lo que pensaron que era la primera imagen directa de un planeta orbitando lejos de la estrella. Sin embargo, en 2014, el planeta candidato se desvaneció por debajo de la detección del Hubble. La mejor interpretación es que el objeto nunca fue un planeta completamente formado, sino una nube de polvo en expansión por una colisión entre dos cuerpos menores, cada uno de unos 125 millas de ancho. El diagrama de la derecha se basa en la simulación de la nube que se expande y se desvanece. La nube, hecho de partículas de polvo muy finas, Actualmente se estima que tiene más de 200 millones de millas de ancho. Se estima que Smashups como este ocurren alrededor de Fomalhaut una vez cada 200, 000 años. Por lo tanto, Hubble estaba buscando en el lugar correcto en el momento adecuado para capturar este evento transitorio. Crédito:NASA, ESA, A. Gáspár y G. Rieke / Universidad de Arizona

    "Claramente, Fomalhaut b estaba haciendo cosas que un planeta genuino no debería estar haciendo, "Dijo Gaspar.

    La interpretación es que Fomalhaut b se está expandiendo lentamente desde el aplastamiento que lanzó una nube de polvo que se disipó en el espacio. Teniendo en cuenta todos los datos disponibles, Gaspar y Rieke creen que la colisión ocurrió no mucho antes de las primeras observaciones tomadas en 2004. A estas alturas, la nube de escombros, que consta de partículas de polvo de aproximadamente 1 micrón de tamaño, o aproximadamente 1/50 del diámetro de un cabello humano, está por debajo del límite de detección del Hubble. Se estima que la nube de polvo se ha expandido ahora a un tamaño mayor que la órbita de la Tierra alrededor del sol.

    Igualmente confuso es que el equipo informa que es más probable que el objeto se encuentre en una ruta de escape, en lugar de en una órbita elíptica, como se esperaba para los planetas. Esto se basa en que los investigadores agregaron observaciones posteriores a los diagramas de trayectoria de datos anteriores.

    "Una nube de polvo masiva creada recientemente, experimentando considerables fuerzas radiativas de la estrella central Fomalhaut, se colocaría en tal trayectoria, ", Dijo Gaspar." Nuestro modelo es naturalmente capaz de explicar todos los parámetros observables independientes del sistema:su tasa de expansión, su desvanecimiento y su trayectoria ".

    Debido a que Fomalhaut b se encuentra actualmente dentro de un vasto anillo de escombros helados que rodea a la estrella Fomalhaut, cuerpos en colisión probablemente sería una mezcla de hielo y polvo, como los cometas que existen en el cinturón de Kuiper en la franja exterior de nuestro sistema solar. Gaspar y Rieke estiman que cada uno de estos cuerpos parecidos a cometas medía alrededor de 125 millas de ancho, aproximadamente la mitad del tamaño del asteroide Vesta.

    Los autores dicen que su modelo explica todas las características observadas de Fomalhaut b. Modelado sofisticado de cómo se mueve el polvo a lo largo del tiempo, hecho en un grupo de computadoras en UArizona, muestra que dicho modelo es capaz de ajustar cuantitativamente todas las observaciones. Según los cálculos del autor, el sistema Fomalhaut, ubicado a unos 25 años luz de la Tierra, puede experimentar uno de estos eventos solo cada 200, 000 años.

    Gaspar y Rieke, junto con otros miembros del equipo, también observarán el sistema Fomalhaut con el próximo telescopio espacial James Webb de la NASA en su primer año de operaciones científicas. El equipo tomará imágenes directamente de las regiones cálidas internas del sistema, y por primera vez en un sistema estelar distinto al nuestro, obtendrán información detallada sobre la arquitectura del escurridizo cinturón de asteroides de Fomalhaut. El equipo también buscará planetas genuinos que orbitan alrededor de Fomalhaut y que aún estén esperando ser descubiertos.

    El papel, "Los nuevos datos y modelos del HST revelan una colisión planetesimal masiva alrededor de Fomalhaut, "se publica en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ).


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