Un nuevo tipo de observación astronómica ayudó a revelar la posible historia evolutiva de un exoplaneta bebé similar a Neptuno.

Para estudiar un planeta muy joven llamado DS Tuc Ab, un equipo dirigido por Harvard &Smithsonian Center for Astrophysics que incluyó a seis astrónomos de Carnegie:Johanna Teske, Sharon Wang, Stephen Shectman, Paul Butler, Jeff Crane, e Ian Thompson:desarrollaron una nueva herramienta de modelado observacional. Su trabajo será publicado en el Cartas de revistas astrofísicas y representa la primera vez que se mide la inclinación orbital de un planeta menor de 45 millones de años, o aproximadamente una centésima parte de la edad del Sistema Solar.

"Pueden suceder muchas cosas entre el momento en que se forma un planeta y cuando lo vemos, ", dijo el autor principal George Zhou de la CfA." La gran mayoría de los planetas que encontramos ya están maduros y no sabemos cómo eran cuando eran jóvenes ".

DS Tuc Ab es un Neptuno caliente, que orbita una estrella en un sistema de dos estrellas en un corto, período de ocho días en un plano relativamente plano.

"DS Tuc Ab está en una edad interesante, "porque el disco giratorio de gas y polvo que se formó alrededor de su estrella anfitriona se ha disipado, explicó Ben Montet de la Universidad de Nueva Gales del Sur, quien fue el autor principal de un artículo complementario en el que el grupo Carnegie también eran coautores que se publicó en el Diario astronómico y usó una técnica diferente para estudiar el planeta. "Podemos ver el planeta, pero pensamos que todavía era demasiado joven para que la órbita de otras estrellas distantes manipulara su trayectoria ".

DS Tuc Ab fue descubierto en 2019 por Elisabeth Newton de Dartmouth y su equipo utilizando datos de la Misión TESS de la NASA. Un artículo de descubrimiento paralelo fue publicado el mismo año por científicos del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia.

Poco después Los investigadores comenzaron a observar el planeta utilizando el Espectrógrafo Buscador de Planetas en el Telescopio de Arcilla Magallanes en el Observatorio Las Campanas de Carnegie en Chile. Su objetivo era determinar si el planeta recién formado había experimentado algunas interacciones dinámicas caóticas en su pasado. Los astrónomos a menudo encuentran planetas alrededor de otras estrellas en órbitas tremendamente diferentes a los planetas de nuestro propio Sistema Solar. Algunos se han encontrado en polar, e incluso órbitas retrógradas, debido a los tirones de los planetas exteriores.

Para responder a esta pregunta, los investigadores observaron DS Tuc Ab mientras pasaba frente a su estrella anfitriona para medir el efecto que el planeta tenía sobre la luz de las estrellas. Si el planeta bloqueara una cantidad igual de luz al pasar por la superficie de la estrella, por ejemplo, esto indicaría una órbita bien alineada.

Sin embargo, la abundancia de manchas estelares en la estrella anfitriona de DS Tuc Ab hizo que esta medición fuera muy difícil. Para combatir estos desafíos y caracterizar el planeta y el sistema estelar, Los científicos desarrollaron su nueva técnica para rastrear al joven planeta en su órbita. Lo lograron modelando simultáneamente cómo el planeta bloqueaba la luz a través de la superficie estelar y cómo los puntos fríos de la estrella cambiaban la luz intrínseca que emitía.

"Avanzando, este sistema permitirá a los astrónomos desarrollar una mejor comprensión de los planetas en su infancia, ", dijo Teske." Estamos especialmente interesados ​​en cómo los 'Neptunes calientes' se mueven o se forman tan cerca de sus estrellas anfitrionas ".

Este ha sido un misterio astronómico de larga data que DS Tuc Ab podría estar perfectamente posicionado para ayudar a resolver. Su juventud significa que probablemente no se formó más lejos y fue pateado más cerca de su anfitrión por una colisión u otra fuerza externa. Pero su inclinación orbital relativamente plana indica que no fue empujada a esta posición por la interacción con la compañera de su estrella anfitriona, cualquiera.

"Este es un sistema muy especial que podría enseñarnos mucho sobre las primeras etapas de cómo evolucionan los sistemas planetarios, "Añadió Teske.