Esta Ilustración muestra dónde residen los planetas gigantes con respecto a sus estrellas anfitrionas. Hallazgos recientes de la Encuesta sobre el legado de California, en el que se inspeccionaron cientos de estrellas y planetas, revelan que los planetas gigantes alrededor de otras estrellas tienden a orbitar entre 1 y 10 unidades astronómicas (UA) de sus estrellas. Una AU es la distancia entre la Tierra y el sol. Los resultados se muestran en este gráfico, de modo que los edificios más altos muestran dónde tienden a "vivir" la mayoría de los planetas gigantes en relación con sus estrellas, es decir., en la zona entre 1 y 10 AU de sus estrellas. Planetas gigantes que residen muy cerca de sus estrellas, coloquialmente conocido como "Júpiter calientes, "Reciben una gran cantidad de luz y calor de sus estrellas anfitrionas cercanas, y así están adornados con gafas de sol. Los gigantes más distantes reciben mucha menos luz de sus estrellas anfitrionas y, por lo tanto, son más fríos y están representados con sombreros y orejeras. Crédito:Encuesta sobre el legado de California / T. Pyle (Caltech / IPAC)
Astrónomos actuales y anteriores del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái (IfA) han concluido un estudio colaborativo masivo que se propuso determinar si la mayoría de los sistemas solares del universo son similares al nuestro. Con la ayuda del Observatorio W. M. Keck en Maunakea en Hawai'i, el censo planetario de 30 años buscó encontrar dónde tienden a residir los planetas gigantes en relación con sus estrellas anfitrionas.
En nuestro sistema solar, los planetas gigantes, Júpiter y Saturno, se encuentran en las frías regiones exteriores, mientras que los planetas más pequeños tienden a orbitar más cerca del Sol. La Tierra vive en una zona tropical intermedia adecuada para la vida, a una distancia de 1 AU (unidad astronómica) del Sol. Júpiter está a unas 5 UA del Sol, y Saturno está en 9 AU. Una AU, la distancia de la Tierra a nuestro Sol, son unos 93 millones de millas.
"Hablando dinámicamente, Júpiter y Saturno son los VIP, planetas muy importantes, del sistema solar, ", dijo la becaria posdoctoral de IfA Parrent Lauren Weiss." Se cree que han dado forma al conjunto de los planetas terrestres, potencialmente atrofiar el crecimiento de Marte y lanzar cometas con agua hacia la Tierra ".
Somos normales
Nuevos datos revelan que, de media, hay 14 planetas gigantes fríos por cada 100 estrellas en la galaxia, así que aunque el sistema solar no es el tipo más común de sistema planetario en la galaxia, está bien representado. La cantidad de planetas gigantes detectados alrededor de estrellas cercanas sugiere que miles de millones de planetas gigantes residen en la Vía Láctea.
Los investigadores también encontraron que los planetas gigantes tienden a residir entre 1 y 10 AU de sus estrellas anfitrionas, una región mayormente helada ubicada más allá de las zonas templadas de estas estrellas.
El equipo de investigación incluyó a Weiss, ex estudiante de posgrado de IfA BJ Fulton, y el ex profesor de IfA Andrew Howard, que ahora es profesor de astronomía en Caltech. Fulton, ahora un científico del personal en el centro de astronomía de Caltech, recibió el Premio Robert J. Trumpler 2018 de la Sociedad Astronómica del Pacífico, reconociendo su Ph.D. trabajo de tesis sobre la distribución de masas de planetas extrasolares como inusualmente importante para la astronomía.
La nueva investigación se informa en dos artículos de revistas aceptados para su publicación en el Suplemento de revista astrofísica . Lee Rosenthal, un estudiante de posgrado en Caltech que trabaja con Howard, es el autor principal de un estudio, y Fulton es el autor principal del segundo artículo.
Este gráfico de datos recopilados por el California Legacy Survey indica que la mayoría de los planetas gigantes de la galaxia tienden a residir entre 1 y 10 unidades astronómicas (AU) de sus estrellas anfitrionas. Una AU se define como la distancia de la Tierra a nuestro sol, o alrededor de 93 millones de millas. Esto es similar a lo que vemos en nuestro propio sistema solar:la Tierra orbita a 1 UA; Júpiter está situado a aproximadamente 5 UA y Saturno a 9 UA. Crédito:Encuesta sobre el legado de California / T. Pyle (Caltech / IPAC)
Maunakea juega un papel clave en la recopilación de datos
Los investigadores observaron 719 estrellas similares al sol durante más de tres décadas, encontrando 177 planetas, incluyendo 14 que fueron descubiertos recientemente. Los planetas tienen masas entre una centésima y 20 veces la masa de Júpiter.
El proyecto, llamada Encuesta sobre el legado de California, se originó en el Estado Dorado en la década de 1990; la mitad de los datos se obtuvieron utilizando el espectrómetro Echelle de alta resolución del Observatorio Keck (HIRES). Es el estudio de exoplanetas de mayor duración hasta la fecha.
Rosenthal explica que la encuesta fue diseñada para ser imparcial al seleccionar cuidadosamente estrellas al azar, "como si pudieras meter la mano en una bolsa de estrellas y sacar un planeta al azar". Trabajando en este proyecto como parte de su Ph.D. tesis, Rosenthal dice que fue "humillante trabajar en un proyecto de 30 años en el que algunos de los datos son más antiguos que yo".
En nuestro sistema solar, también tenemos planetas que son un poco más pequeños que Júpiter y Saturno, Urano y Neptuno, que se encuentran más allá de Saturno. La Encuesta del legado de California no es sensible a los planetas en ese rango de tamaño y a esa distancia.
"Si bien no podemos detectar planetas más pequeños similares a Neptuno y Urano que están muy distantes de sus estrellas, podemos inferir que los grandes gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno son extremadamente raros en las regiones más externas de la mayoría de los sistemas exoplanetarios, "explicó Fulton.
"Esta encuesta es un gran punto de partida para futuros instrumentos que sean sensibles a planetas del tamaño de la Tierra, "dijo Howard, quien lidera uno de esos instrumentos de vanguardia, el buscador de planetas de Keck, que se espera que se envíe al Observatorio Keck en 2022.
La colaboración incluyó a investigadores de IfA, Caltech, y la Universidad de California, y utilizó principalmente el Observatorio Keck y los telescopios Shane y Automated Planet Finder en el Observatorio Lick, cerca de San José, California.
El equipo planea continuar examinando datos en busca de nuevos patrones y pistas que ayuden a comprender las características y la formación de otros sistemas estelares. así como nuestro propio sistema solar. También esperan con interés las encuestas de próxima generación.
El primer artículo de la serie, dirigido por Rosenthal, se titula "The California Legacy Survey I. Un catálogo de 177 planetas a partir del monitoreo de precisión de la velocidad radial de 719 estrellas cercanas durante tres décadas". El segundo artículo de la serie, dirigido por Fulton, se titula "California Legacy Survey II. Ocurrencia de planetas gigantes más allá de la línea de hielo".
