Las misiones TESS y Spitzer de la NASA descubren un mundo en órbita alrededor de una estrella joven única.
La estrella madre del planeta recién descubierto todavía está rodeada por el disco de material del que se formaron ambos objetos, lo que da a los científicos una idea de la evolución temprana del planeta.
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| La estrella madre del planeta recién descubierto todavía está rodeada por el disco de material del que se formaron ambos objetos, lo que da a los científicos una idea de la evolución temprana del planeta. Crédito: NASA/JPL-Caltech. |
Durante más de una década, los astrónomos han buscado planetas en órbita alrededor de AU Microscopii, una estrella cercana que todavía está rodeada por un disco de escombros que quedó de su formación. Ahora los científicos que usan datos del Satélite de Estudio de Exoplanetas en Transito (TESS) de la NASA y el retirado Telescopio Espacial Spitzer informan sobre el descubrimiento de un planeta tan grande como Neptuno que rodea a la joven estrella en poco más de una semana.
El sistema, conocido como AU Mic para abreviar, proporciona un laboratorio único para estudiar cómo los planetas y sus atmósferas se forman, evolucionan e interactúan con sus estrellas.
"AU Mic es una joven estrella enana M cercana. Está rodeada por un vasto disco de escombros en el que se han rastreado grupos de polvo en movimiento, y ahora, gracias a TESS y Spitzer, tiene un planeta con una medida de tamaño directo", dijo Bryson Cale, estudiante de doctorado en la Universidad George Mason en Fairfax, Virginia. "No hay otro sistema conocido que marque todas estas casillas importantes".
El nuevo planeta, AU Mic b, se describe en un documento escrito por Cale y dirigido por su asesor Peter Plavchan, profesor asistente de física y astronomía en George Mason. Su informe fue publicado el miércoles 24 de junio en la revista Nature.
AU Mic b aparece en un nuevo póster de la NASA disponible en inglés y español, parte de una serie de Galaxy of Horrors. La divertida pero informativa serie fue el resultado de una colaboración de científicos y artistas y fue producida por la Oficina del Programa de Exploración de Exoplanetas de la NASA.
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| Esta ilustración muestra una interpretación del planeta AU Mic b y su joven estrella anfitriona enana roja. El sistema se encuentra a unos 32 años luz de distancia en la constelación del sur Microsopium. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Chris Smith (USRA) |
AU Mic es una estrella enana roja fría con una edad estimada de 20 millones a 30 millones de años, lo que la convierte en un bebé estelar en comparación con nuestro Sol, que es al menos 150 veces mayor. La estrella es tan joven que brilla principalmente por el calor generado a medida que su propia gravedad lo empuja hacia adentro y lo comprime. Menos del 10% de la energía de la estrella proviene de la fusión de hidrógeno en helio en su núcleo, el proceso que alimenta estrellas como nuestro Sol.
El sistema está ubicado a 31,9 años luz de distancia en la constelación del sur Microscopium. Es parte de una colección cercana de estrellas llamada Beta Pictoris Moving Group, que toma su nombre de una estrella de tipo A más grande y caliente que alberga dos planetas y también está rodeada por un disco de escombros.
Aunque los sistemas tienen la misma edad, sus planetas son marcadamente diferentes. El planeta AU Mic b casi abraza a su estrella, completando una órbita cada 8,5 días. Pesa menos de 58 veces la masa de la Tierra, colocándola en la categoría de mundos similares a Neptuno. Sin embargo, los Beta Pictoris byc son al menos 50 veces más masivos que AU Mic by toman 21 y 3,3 años, respectivamente, en orbitar su estrella.
"Creemos que AU Mic b se formó lejos de la estrella y migró hacia adentro a su órbita actual, algo que puede suceder cuando los planetas interactúan gravitacionalmente con un disco de gas o con otros planetas", dijo el coautor Thomas Barclay, investigador asociado de la Universidad de Maryland, el condado de Baltimore y un científico asociado del proyecto para TESS en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Por el contrario, la órbita de Beta Pictoris b no parece haber migrado mucho. Las diferencias entre estos sistemas de edad similar pueden decirnos mucho sobre cómo se forman y migran los planetas".
Detectar planetas alrededor de estrellas como AU Mic plantea un desafío particular. Estas estrellas tempestuosas poseen campos magnéticos fuertes y pueden cubrirse con puntos estelares (regiones más frías, más oscuras y altamente magnéticas similares a las manchas solares) que frecuentemente estallan con poderosas erupciones estelares. Tanto las manchas como sus destellos contribuyen a los cambios de brillo de la estrella.
El Satélite de Estudio de Exoplanetas en Transito de la NASA (TESS) y el Telescopio Espacial Spitzer retirado han encontrado un joven mundo del tamaño de Neptuno que orbita AU Microscopio, una estrella enana M cercana y fresca rodeada por un vasto disco de escombros. El descubrimiento hace del sistema una piedra de toque para comprender cómo se forman y evolucionan las estrellas y los planetas.
En julio y agosto de 2018, cuando TESS observaba AU Mic, la estrella produjo numerosas erupciones, algunas de las cuales fueron más potentes que las más intensas jamás registradas en el Sol. El equipo realizó un análisis detallado para eliminar estos efectos de los datos de TESS.
Cuando un planeta cruza frente a su estrella desde nuestra perspectiva, un evento llamado tránsito, su paso provoca una clara disminución en el brillo de la estrella. TESS monitorea grandes franjas del cielo, llamadas sectores, durante 27 días a la vez. Durante esta larga mirada, las cámaras de la misión regularmente capturan instantáneas que permiten a los científicos rastrear los cambios en el brillo estelar.
Las caídas regulares en el brillo de una estrella señalan la posibilidad de un planeta en tránsito. Por lo general, se necesitan al menos dos tránsitos observados para reconocer la presencia de un planeta.
"Por suerte, el segundo de los tres tránsitos de TESS ocurrió cuando la nave espacial estaba cerca de su punto más cercano a la Tierra. En esos momentos, TESS no está observando porque está ocupada bajando todos los datos almacenados", dijo la coautora Diana Dragomir. profesora asistente de investigación en la Universidad de Nuevo México en Albuquerque. "Para llenar el vacío, a nuestro equipo se le otorgó tiempo de observación en Spitzer, que capturó dos tránsitos adicionales en 2019 y nos permitió confirmar el período orbital de AU Mic b".
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| TESS de la NASA - Satélite de encuesta de exoplanetas en tránsito. El Satélite de Encuesta de Exoplanetas en Transición (TESS, por sus siglas en inglés) totalmente integrado, que encontrará miles de nuevos planetas orbitando otras estrellas. |
Spitzer fue un observatorio de infrarrojos multipropósito que funcionó desde 2003 hasta su desmantelamiento el 30 de enero de 2020. La misión demostró ser especialmente experta en detectar y estudiar exoplanetas alrededor de estrellas frías. Spitzer devolvió las observaciones de AU Mic durante su último año.
Debido a que la cantidad de luz bloqueada por un tránsito depende del tamaño del planeta y la distancia orbital, los tránsitos TESS y Spitzer proporcionan una medida directa del tamaño de AU Mic b. El análisis de estas mediciones muestra que el planeta es aproximadamente un 8% más grande que Neptuno.
Las observaciones de instrumentos en telescopios terrestres proporcionan límites superiores para la masa del planeta. Cuando un planeta orbita, su gravedad tira de su estrella anfitriona, que se mueve ligeramente en respuesta. Los instrumentos sensibles en telescopios grandes pueden detectar la velocidad radial de la estrella, su movimiento de un lado a otro a lo largo de nuestra línea de visión. Combinando observaciones del Observatorio W. M. Keck y la Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA en Hawai y el Observatorio Europeo Austral en Chile, el equipo concluyó que AU Mic b tiene una masa más pequeña que 58 Tierras.
Este descubrimiento muestra el poder de TESS para proporcionar nuevas ideas sobre estrellas bien estudiadas como AU Mic, donde más planetas pueden estar esperando ser encontrados.
"Se observa un evento de tránsito de candidatos adicional en los datos de TESS, y es de esperar que TESS vuelva a visitar AU Mic a finales de este año en su misión extendida", dijo Plavchan. "Continuamos monitoreando la estrella con mediciones precisas de velocidad radial, así que estad atentos".
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| Telescopio espacial Spitzer (ilustración). En la representación de este artista del telescopio espacial Spitzer de la NASA en el espacio, el fondo se muestra con luz infrarroja. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California, administra la misión del Telescopio Espacial Spitzer para la Dirección de la Misión Científica de la NASA, Washington. Las operaciones científicas se llevan a cabo en el Centro de Ciencias Spitzer en el Instituto de Tecnología de California, también en Pasadena. Caltech gestiona JPL para la NASA. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech. |
Durante décadas, AU Mic ha intrigado a los astrónomos como un posible hogar para los planetas gracias a su proximidad, juventud y disco de escombros brillantes. Ahora que TESS y Spitzer han encontrado uno allí, la historia cierra el círculo. AU Mic es un sistema de piedra de toque, un laboratorio cercano para comprender la formación y evolución de estrellas y planetas que se estudiarán en las próximas décadas.
TESS es una misión del Explorador de Astrofísica de la NASA dirigida y operada por el MIT en Cambridge, Massachusetts, y administrada por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Los socios adicionales incluyen Northrop Grumman, con sede en Falls Church, Virginia; Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California; el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts; Laboratorio Lincoln del MIT; y el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore. Más de una docena de universidades, institutos de investigación y observatorios de todo el mundo participan en la misión.
El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en el sur de California gestionó la misión Spitzer para la Dirección de Misión Científica de la agencia en Washington. Los datos científicos de Spitzer continúan siendo analizados por la comunidad científica a través del archivo de datos de Spitzer ubicado en el Infrared Science Archive ubicado en IPAC en Caltech en Pasadena. Las operaciones científicas se llevaron a cabo en el Centro de Ciencias Spitzer en Caltech. Las operaciones de naves espaciales se basaron en Lockheed Martin Space en Littleton, Colorado. Caltech gestiona JPL para la NASA.
Enlaces de interés:
Para más información sobre la visita de TESS:
Enlace en el IAC:
Para más información sobre Spitzer, visite:
Artículos de referencia:
Primer artículo: Peter Plavchan, et al. “A planet within the debris disk around the pre-main-sequence star AU Microscopii”, Nature, 2020. DOI:
Segundo artículo: Enric Pallé, et al. “Transmission spectroscopy and Rossiter-McLaughlin measurements of the young Neptune orbiting AU Mic”, Astronomy & Astrophysics, June 11, 2020. Arxiv:
Noticias Medios Contacto:
Calla Cofield
Laboratorio de Propulsión a Chorro, Pasadena, California.
626-808-2469
Claire Andreoli
Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland.
301-286-1940
Escrito por Francis Reddy
Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland.
• Publicado en Spitzer el 24 de junio del 2020, enlace publicación.
