11 de julio de 2007

Estudio demuestra que los planetas extrasolares gigantes exteriores son raros

Imagen: UA

Un equipo internacional de astrónomos utilizó poderosos telescopios en Arizona y Chile realizando un estudio detallado en busca de planetas alrededor de las estrellas próximas ha descubierto que los planetas extrasolares más masivos que Júpiter son extremadamente raros en la parte externa de otros sistemas planetarios.

Astrónomos de la Universidad de Arizona y sus colaboradores del Observatorio Europeo Austral, del Instituto Max Planck de Astronomía, en Heidelberg, del Observatorio Arcetri de Italia, del Observatorio W.M. Keck y del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsoniano acaban de concluir un estudio detallado de tres años usando técnicas sensibles de detección directa de planetas más alejados de sus estrellas centrales. El estudio observó 54 estrellas próximas jóvenes que estaban entre los mejores candidatos a tener planetas gigantes tipo Júpiter perceptibles a distancias mayores a cinco unidades astronómicas (UA), que es la distancia entre Júpiter y el Sol. Una UA es la distancia entre la Tierra y el Sol.

Desde 1995, los astrónomos han encontrado más de 230 "súper Júpiter" que se movían en órbita muy próximas alrededor de sus estrellas centrales usando el método de la velocidad radial. Esta técnica indirecta de detección de planetas mide el leve movimiento hacia adelante y hacia atrás de la estrella a medida que es tironeada por la gravedad de un planeta no visible. Los científicos han escrito a más de 2.000 trabajos sobre estos el gigantes tipo Júpiter dentro de algunas unas pocas UA de sus estrellas.

Sin embargo, el método de la velocidad radial usado actualmente es más sensible para planetas próximos a sus estrellas. La técnica revela poco sobre los planetas extrasolares más lejanos en los sistemas planetarios próximos.

Los astrónomos necesitan otras técnicas para relevar los planetas extrasolares más allá de la cinco UA y así determinar cómo luce un sistema planetario "medio" y si el nuestro es un típico sistema planetario.

El estudio de tres años no encontró ningún planeta extrasolar gigante en la parte externa de ningún sistema planetario próximo.

"Teníamos ciertamente la capacidad de detectar los planetas súper Júpiter externos a 10 UA, y aún más lejos, alrededor de estrellas jóvenes de tipo solar," dijo el profesor de Astronomía Laird Close de la Universidad de Arizona A. Close, junto con Rainer Lenzen del Instituto Max Planck y a Don McCarthy de la Universidad de Arizona, diseñaron el único, aparato de adquisición de imágenes sensible a planetas con Metano usados en dos poderosos telescopios para el estudio.

"Las probabilidades son extremadamente bajas de que planetas con masas del orden de 4 o 5 veces la masa de Júpiter existan a distancias mayores a 20 UA de estas estrellas," concluye la estudiante graduada de doctorado del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona Beth Biller. Biller es la autora líder del primer trabajo que divulga los resultados de imagen directa para los más lejanos planetas tipo Júpiter masivos de este estudio, el más sensible hasta la fecha.

"No hay ningún 'oasis planetario' entre el 20 y 100 UA," concuerda el estudiante de doctorado Eric Nielsen del Observatorio Steward. "Alcanzamos contrastes suficientes para encontrar estos súper Júpiter, pero no lo hemos conseguido." 20 AU es la distancia orbital del planeta Urano en el Sistema Solar.

Los astrónomos se sorprendieron en los días tempranos de la búsqueda de exoplanetas al descubrir una población de planetas más masivos que Júpiter, dentro de la órbita de Mercurio, que les llevaba sólo algunos días completar una órbita alrededor de su estrella anfitriona, dijo Biller. "Ahora que sabemos que no hay una gran cantidad de planetas gigantes que están al acecho a grandes distancias de sus estrellas, los astrónomos tienen un panorama más completo y pueden entender mejor cómo se forman los planetas," dijo Biller.

El equipo utilizó el nuevo Simultaneous Differential Imager SDI (realizador de imágenes diferenciales simultáneas) de Close, para las observaciones hechas con los telescopios muy grandes VLT de 8,2 metros del Observatorio Europeo Austral ESO, en Chile, y con el telescopio MMT de 6,5 metros del Observatorio Mount Hopkins, Arizona.

Un instrumento SDI fue utilizado con la cámara de óptica adaptativa CONICA de Lenzen en el VLT, y otro instrumento SDI fue utilizado con la cámara de óptica adaptativa ARIES de McCarthy en el MMT. Los dispositivos SDI hicieron las imágenes astronómicas de más alto contraste hechas hasta ahora desde la Tierra o desde el espacio de compañeros ricos en metano dentro de un segundo de arco de sus estrellas.

(jg)

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