Un equipo internacional liderado por la astrofísica Carolina von Essen, ha utilizado el espectrógrafo OSIRIS en el Gran Telescopio Canarias (GTC) para estudiar la composición química de un planeta cuya temperatura de equilibrio es de alrededor de 3, 200 ° C.

WASP-33, el sistema planeta-estrella objeto de este trabajo de investigación, se encuentra a unos 380 años luz de la Tierra. La estrella anfitriona es la primera estrella Delta Scuti que se sabe que está orbitada por un Júpiter caliente. Las pronunciadas pulsaciones estelares, mostrando períodos comparables a la duración del tránsito principal, interferir con el modelado de tránsito. Por lo tanto, Es extremadamente desafiante llevar a cabo una caracterización adecuada de las propiedades físicas del exoplaneta sin abordar la variabilidad de la estrella.

WASP-33b es muy interesante por sí solo:su temperatura es de alrededor de 3, 200 ° C, lo que lo coloca entre los pocos exoplanetas de Júpiter ultracalientes conocidos hasta la fecha. Su período orbital es tan corto como 29 horas, y su órbita es casi perpendicular al plano ecuatorial de la estrella. Entre otra colección de peculiaridades, su sentido de movimiento es contrario al de la rotación de la estrella.

El estudio, publicado en la revista Astronomía y Astrofísica , analiza la composición química de su atmósfera. Esto es importante porque "Los modelos actuales de atmósferas exoplanetarias predicen que los Júpiter ultracalientes deberían estar libres de nubes, y presentan una gama de óxidos en el espectro visible, como el óxido de vanadio, óxido de titanio, y óxido de aluminio, "explica Carolina von Essen, de la Universidad de Aarhus (Dinamarca), el investigador principal de este estudio. "Pero hay un número limitado de exoplanetas para los que se han detectado estas moléculas con un alto significado, lo que nos hace cuestionar los modelos ".

Una determinación detallada de la composición química de los Júpiter ultracalientes tiene el potencial de desafiar los modelos actuales de atmósferas de exoplanetas. Existe una estrecha simbiosis entre modelos y observaciones, del cual este estudio es un buen ejemplo, ya que revela el primer signo de óxido de aluminio en la atmósfera de WASP-33b, como predijo la teoría.

"La sensibilidad y el rendimiento de GTC y OSIRIS han sido clave para el éxito de estas desafiantes observaciones, "dice Herve Bouy, coautor de este artículo. "Esta combinación ha hecho del GTC, en años recientes, un telescopio clave en el estudio de atmósferas exoplanetarias, "añade Antonio Cabrera Lavers, Jefe de Operaciones Científicas de GTC.

Los datos de alta precisión recopilados por GTC / OSIRIS permitieron a este equipo construir un modelo motivado físicamente de la variabilidad intrínseca de la estrella anfitriona. Aquí, las pulsaciones de WASP-33 y sus cambios de amplitud con la longitud de onda se tomaron en consideración al determinar la variabilidad cromática del tamaño planetario. "Utilizando métodos modernos para determinar la composición química de WASP-33b, encontramos que la característica observada en el espectro de transmisión de WASP-33b entre 450 y 550 nm puede explicarse mejor por el óxido de aluminio en su atmósfera, "dice von Essen. El equipo no ha encontrado evidencia significativa de otras moléculas, pero una abundancia bastante alta de óxido de aluminio. Por lo tanto, serán necesarias nuevas observaciones de instrumentos terrestres y espaciales para confirmar esta detección.