17 octubre 2021

Primer disco de polvo en un joven super-Júpiter que puede formar lunas

Primer disco de polvo en un joven super-Júpiter que puede formar lunas
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Ilustración del superjúpiter con una luna en primer término

Ilustración del superjúpiter con una luna en primer término – UNIVERSIDAD DE LEIDEN

   MADRID, 13 Oct. –

   Un equipo dirigido por astrónomos de la Universidad de Leiden ha caracterizado por primera vez un disco de polvo que rodea a un joven super-Júpiter, que es un planeta gigante o una enana marrón.

   Utilizaron las llamadas observaciones de imágenes directas en longitudes de onda del infrarrojo medio. Detectaron emisiones del disco y especulan que se pueden haber formado lunas. Los investigadores publicarán sus hallazgos en The Astronomical Journal.

   Los astrónomos esperaban que los gigantes gaseosos jóvenes y las enanas marrones tuvieran un disco de polvo a su alrededor que puede formar lunas, similar a la formación de planetas en un disco alrededor de una estrella joven. Existe, por ejemplo, evidencia de un sistema de anillos gigantes que se descubrió en las variaciones de brillo de una estrella cuando los anillos pasaban por delante. Ahora, por primera vez, los investigadores han examinado en detalle la radiación térmica de un disco de gas y polvo alrededor de un super-Júpiter masivo.

   Se trata del planeta gigante, o enana marrón, llamado GQ Lupi B. El objeto se encuentra en la constelación meridional de Lupus, a unos 500 años luz de la Tierra. GQ Lupi B es mucho más pesado que Júpiter y tiene una órbita más de 20 veces más ancha alrededor de su estrella principal que la que tiene Júpiter alrededor de nuestro sol.

   El origen de este tipo de objetos es un misterio. No está claro si GQ Lupi B se formó a través de una ruta similar a un planeta o una estrella. GQ Lupi B fue descubierto en 2004 cuando se tomó una fotografía de alto contraste de la estrella GQ Lupi. Desde entonces, astrónomos de todo el mundo han estado investigando la atmósfera y el movimiento orbital de este super-Júpiter.

   En el estudio reciente, los astrónomos utilizaron los instrumentos NACO y MUSE. Estos están vinculados al Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile. Usando la cámara infrarroja NACO, los astrónomos observaron luz infrarroja proveniente del disco de polvo. A partir de esto, determinaron que el disco es mucho más frío que la atmósfera caliente de GQ Lupi B. Los investigadores sugieren que la baja temperatura indica una cavidad central en el disco. Sospechan que el polvo pudo haber sido arrastrado aquí por la formación de lunas. Pero también podría ser que el disco esté influenciado por un campo magnético de GQ Lupi B.

   Usando MUSE, un espectrógrafo estable que opera en la parte visual del espectro de luz, los investigadores midieron la llamada radiación H-alfa. Esto indica que GQ Lupi B sigue creciendo, gracias al suministro de gas de su propio disco y posiblemente también del disco de la estrella alrededor de la cual orbita este super-Júpiter.

   En el futuro, los investigadores esperan examinar el disco de GQ Lupi B con más detalle. «El telescopio espacial James Webb se lanzará pronto y ofrece oportunidades interesantes», dice en un comunicado el líder de la investigación Tomas Stolker, de la Universidad de Leiden. «Webb puede tomar espectros en longitudes de onda del infrarrojo medio. Eso es un gran desafío desde la Tierra. Al hacerlo, podríamos aprender mucho más sobre los procesos físicos y químicos en el disco de GQ Lupi B que pueden permitir la formación de lunas».

   Con el descubrimiento de nuevos exoplanetas, no siempre está claro si el objeto es un planeta o una enana marrón. Esto es especialmente difícil de determinar para objetos observados directamente como GQ Lupi B porque sus masas a menudo son inciertas. Es por eso que los investigadores tienden a mantener la mente abierta y hablar de «un planeta gigante o una enana marrón» al mismo tiempo. Y es por eso que la B en GQ Lupi B a veces se escribe con mayúscula (porque es una enana marrón) y otras con minúscula (porque es un planeta).

CL1