Imagina un planeta como Júpiter dando vueltas alrededor de su estrella anfitriona todos los días y medio, sobrecalentado a temperaturas más altas que la mayoría de las estrellas y luciendo un gigante, cola de gas brillante como un cometa.

Eso es lo que un equipo de investigación internacional dirigido por astrónomos de las universidades de Ohio State y Vanderbilt cree haber encontrado orbitando una estrella masiva que han etiquetado como KELT-9. ubicado a 650 años luz de la Tierra en la constelación de Cygnus.

El descubrimiento se describe esta semana en un artículo titulado "Un planeta gigante sometido a irradiación ultravioleta extrema por parte de su anfitrión estrella masiva caliente" publicado por la revista. Naturaleza y en una presentación en la reunión de primavera de la American Astronomical Society en Austin, Texas.

Con una temperatura del lado del día que alcanza un máximo de 4, 600 Kelvin (más de 7, 800 grados Fahrenheit), el exoplaneta recién descubierto, designado KELT-9b, es más caliente que la mayoría de las estrellas y solo 1, 200 Kelvin (alrededor de 2, 000 grados Fahrenheit) más frío que nuestro propio sol. De hecho, la radiación ultravioleta de la estrella que orbita es tan brutal que el planeta puede estar literalmente evaporándose bajo el intenso resplandor, produciendo una cola de gas brillante.

El planeta sobrecalentado también tiene otras características inusuales. Por ejemplo, es un gigante gaseoso 2,8 veces más masivo que Júpiter pero solo la mitad de denso, porque la radiación extrema de su estrella anfitriona ha hecho que su atmósfera se infle como un globo.

Debido a que está bloqueado por mareas a su estrella, como la luna a la Tierra, el lado diurno del planeta es bombardeado perpetuamente por radiación estelar y, como resultado, hace tanto calor que moléculas como el agua, allí no se pueden formar dióxido de carbono y metano.

"Es un planeta según cualquiera de las definiciones típicas basadas en masa, pero su atmósfera es casi seguro que no se parece a ningún otro planeta que hayamos visto solo por la temperatura de su lado diurno, "dijo Scott Gaudi, profesor de astronomía en la Universidad Estatal de Ohio y uno de los autores principales del estudio.

La razón por la que el exoplaneta es tan caliente es porque la estrella que orbita es más del doble de grande y casi el doble de caliente que nuestro sol. "KELT-9 irradia tanta radiación ultravioleta que puede evaporar completamente el planeta. O, si los planetas gigantes gaseosos como KELT-9b poseen núcleos rocosos sólidos como sugieren algunas teorías, el planeta puede reducirse a una roca estéril, como Mercurio, "dijo Keivan Stassun, Profesor Stevenson de Física y Astronomía en Vanderbilt, quien dirigió el estudio con Gaudi.

Por otra parte, La órbita del planeta está extremadamente cerca de la estrella, por lo que si la estrella comienza a expandirse, la engullirá. "KELT-9 se hinchará para convertirse en una estrella gigante roja en unos mil millones de años, ", dijo Stassun." Las perspectivas de vida a largo plazo, o bienes raíces para el caso, en KELT-9b no se ven bien ".

Mientras Stassun y Gaudi pasan mucho tiempo desarrollando misiones, como el Satélite de estudio de exoplanetas en tránsito de la NASA, diseñado para encontrar planetas habitables en otros sistemas solares, los científicos dijeron que hay una buena razón para estudiar mundos que son en extremo inhabitable.

"La comunidad astronómica está claramente enfocada en encontrar planetas similares a la Tierra alrededor de pequeños, estrellas más frías como nuestro sol. Son objetivos fáciles y hay mucho que se puede aprender sobre planetas potencialmente habitables que orbitan estrellas de muy baja masa en general. Por otra parte, porque la estrella anfitriona de KELT-9b es más grande y más caliente que el sol, complementa esos esfuerzos y proporciona una especie de piedra de toque para comprender cómo se forman los sistemas planetarios alrededor de estrellas masivas, "Dijo Gaudi.

Stassun agregado, "Mientras buscamos desarrollar una imagen completa de la variedad de otros mundos que existen, es importante saber no solo cómo se forman y evolucionan los planetas, pero también cuándo y bajo qué condiciones se destruyen ".

¿Cómo se encontró el nuevo planeta?

"Tuvimos mucha suerte de atrapar el planeta mientras su órbita transita la cara de la estrella, "dijo la coautora Karen Collins, becario postdoctoral en Vanderbilt. "Debido a su período extremadamente corto, órbita casi polar y el hecho de que su estrella anfitriona es achatada, en lugar de esférico, calculamos que la precesión orbital llevará al planeta fuera de la vista en unos 150 años, y no reaparecerá en aproximadamente tres milenios y medio ".

En 2014, los astrónomos detectaron el exoplaneta utilizando uno de los dos telescopios especialmente diseñados para detectar planetas que orbitan estrellas brillantes, uno en el hemisferio norte y otro en el hemisferio sur, operados conjuntamente por el estado de Ohio. Universidades de Vanderbilt y Lehigh. Los instrumentos, "Telescopios extremadamente pequeños de kilogrados" o KELT, llenar un gran vacío en las tecnologías disponibles para encontrar planetas extrasolares. Utilizan principalmente tecnología estándar para proporcionar un medio de bajo costo para la búsqueda de planetas. Mientras que construir un telescopio astronómico tradicional cuesta millones de dólares, el hardware de un telescopio KELT cuesta menos de $ 75, 000. Mientras que otros telescopios están diseñados para observar estrellas muy débiles en pequeñas secciones del cielo con una resolución muy alta, Los KELT miran millones de estrellas muy brillantes a la vez, sobre amplias secciones del cielo, a una resolución relativamente baja.

"Este resultado demuestra que incluso los telescopios 'extremadamente pequeños' pueden desempeñar un papel importante en el descubrimiento, "comentó James Neff, director del programa de ciencias astronómicas de la National Science Foundation, que financió parcialmente la investigación.

Usando el telescopio KELT-North en el Observatorio Winer en Arizona, los astrónomos notaron una pequeña caída en el brillo de la estrella —sólo alrededor de la mitad del uno por ciento— lo que indica que un planeta pudo haber pasado frente a ella. El brillo bajó una vez cada 1,5 días, lo que significa que el planeta completa un circuito "anual" alrededor de su estrella cada 1,5 días. Observaciones posteriores confirmaron que la señal fue causada por un planeta en tránsito y revelaron que era lo que los astrónomos llaman un "Júpiter caliente", un tipo de planeta ideal para que lo detecten los telescopios KELT.

Los astrónomos esperan echar un vistazo más de cerca a KELT-9b con otros telescopios, incluido el Spitzer, el Telescopio Espacial Hubble (HST) y, finalmente, el Telescopio Espacial James Webb después de su lanzamiento en 2018. Las observaciones con HST les permitirían ver si el planeta realmente tiene una cola cometaria y les permitiría estimar cuánto tiempo más sobrevivirá el planeta a su condición infernal actual.