9 de diciembre de 2008

Primer planeta observado tras una predicción en 162 años

Imagen: U. Rochester

En 2006, Alice Quillen, astrónoma de la Universidad de Rochester, predijo que un planeta con determinados tamaño y órbita debería estar dentro del disco de polvo de una estrella cercana. Ese planeta ha sido fotografiado por el telescopio espacial Hubble, haciendo de él, el segundo planeta en ser fotografiado luego de una predicción precisa. El otro planeta visto después de una predicción precisa fue Neptuno, descubierto hace más de 160 años.

"Es notable", dice Eugene Chiang, profesor asociado de astronomía en la Universidad de California, en Berkeley, y parte del equipo que fotografió al nuevo planeta. "Alice vio la forma en que el borde interior del anillo de polvo se cortaba abruptamente y reconoció que probablemente un planeta orbitaba dentro de él. La órbita en que lo encontramos está sorprendentemente cerca de la predicción de Alice".

"Éste es un impresionante logro que muestra los muchos talentos de Alicia", dice Nick Bigelow, presidente del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Rochester. "Piensen que han transcurrido más de 160 años desde que la presencia de un planeta ha sido deducida y tan rápidamente fotografiada, y que se trataba de un planeta en órbita alrededor del Sol, no de una estrella a cientos de billones de kilómetros de distancia. ¡Extraordinario!"

El 13 de noviembre, Chiang y sus colegas anunciaron que habían fotografiado un planeta alrededor de Fomalhaut, una brillante estrella cercana rodeada por un anillo de polvo. Uno de los planetas coincide con el planeta que Quillen predijo en 2006. Junto a otros tres planetas simultáneamente fotografiados por otro equipo, éste es el primer planeta fuera del Sistema Solar que se fotografía directamente.

Neptuno, fotografiado en 1846, fue inferido por su efecto en la órbita de Urano, tres años antes, y marcó la primera vez que un planeta fue descubierto por predicción, antes de que fuese visto. En 2004, los astrónomos de la Universidad de Washington predijeron la existencia de un planeta en torno a una estrella similar al Sol, localizada a 212 años luz de distancia. El planeta fue confirmado en 2007 mediante una técnica llamada de velocidad radial, pero su imagen no se ha resuelto en la forma en que lo ha sido el planeta de Fomalhaut.

Quillen ha trabajado durante años para comprender la forma en que los planetas cortan los discos de polvo estelar como el que rodea a Fomalhaut. Ella es ahora una de las expertas mundiales en la predicción del tamaño y la posición del planeta a partir de las características del anillo de polvo de una estrella. Ella utilizó imágenes del telescopio espacial Hubble que revelaron que el anillo de polvo que rodea Fomalhaut estaba descentrado. Las imágenes también fueron lo suficientemente claras como para demostrar que el anillo en sí tiene un borde sorprendentemente afilado.

Ese borde interior tan afilado, según los cálculos de Quillen, exigía que un planeta relativamente pequeño, del tamaño de Neptuno, estuviese escondido justo contra la parte interna del anillo, usando su gravedad para echar al polvo de la zona fuera de su órbita.

Según los cálculos de Quillen, el anillo es elíptico debido a que la órbita del planeta alrededor de Fomalhaut es también elíptica, una curiosidad en un sistema tan joven. Cuando las estrellas se forman a partir de una gigantesca nube de gas y polvo, el momento angular de la nube lleva a todos los objetos que se forman a partir de la nube, incluidos los nuevos planetas. Estos nuevos planetas, inicialmente, están en órbitas casi circulares, no elípticas. El anillo de Fomalhaut está descentrado en 2, 3 millones de kilómetros, más de 15 veces la distancia de la Tierra al Sol, lo que sugiere que la órbita del planeta oculto es también tremendamente excéntrica.

Quillen continúa fortaleciendo sus modelos de interacción planeta-anillo. Es necesario tratar, por ejemplo, al anillo de polvo como una estructura hidrodinámica para las estrellas jóvenes cuyo polvo es relativamente fino y actúa más como un líquido, mientras que la física de la colisión de partículas de polvo es cada vez más importante en los sistemas de anillos más viejos, en los que el polvo ha comenzado a aglutinarse en cuerpos más grandes, dice Quillen.

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.rochester.edu/