Detectan exoplaneta binario

Un exoplaneta es un planeta que orbita otro sistema solar más allá del nuestro; el primero fue detectado en 1992, motivo del Nobel de Física 2019. A la fecha se han detectado más de cinco mil e incluso varios del tipo rocoso que los científicos estiman podrían ser similares a la Tierra.

En esta historia de descubrimientos, astrónomos mexicanos del Instituto de Astronomía de la UNAM han hecho un hallazgo poco común, no por el tipo de planeta, sino por el sistema en que se encuentra y por la técnica utilizada.

Los especialistas hallaron, por segunda vez, un exoplaneta usando observaciones de radio de muy alta precisión astrométrica con el arreglo de radiotelescopios Very Long Baseline Array (VLBA, por sus siglas en inglés). Se trata de una de las primeras detecciones de exoplanetas por medio de la “astrometría absoluta”, es la segunda detección usando esta técnica en radio y es la primera detección de un planeta asociado a un sistema binario empleando este método. El exoplaneta fue nombrado GJ 896Ab.

“Las observaciones con el VLBA permitieron la detección indirecta de un planeta joviano asociado a una estrella roja de baja masa”, mencionó Salvador Curiel, investigador del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM y líder de la investigación.

Debido a la diversidad de masas estelares y tamaños orbitales de los sistemas binarios, y la compleja interacción entre estrella-estrella, estrella-planeta y planeta-planeta, ha sido difícil caracterizar completamente los sistemas planetarios asociados con los sistemas binarios, explica el estudio “3D orbital architecture of a dwarf binary system and its planetary companion”, publicado en The Astronomical Journal.

“Aquí informamos observaciones astrométricas de alta precisión del sistema binario de baja masa GJ 896AB, que revelan la presencia de un compañero planetario similar a Júpiter (GJ 896Ab). El compañero planetario está asociado a la estrella principal GJ 896A, con una masa estimada de 2,3 masas de Júpiter y un período de órbita de 284,4 días”.

La astrometría relativa de sistemas binarios −es decir, el movimiento orbital de la estrella secundaria alrededor de la primaria− se usa para determinar la órbita tridimensional del sistema binario así como la masa de éste y la masa de las estrellas individuales. Sin embargo, hasta ahora no se había podido determinar las órbitas en un sistema tan complejo como el sistema binario GJ 896AB. “Los resultados obtenidos muestran un movimiento orbital complejo, en el cual el planeta gira en una órbita retrógrada (en dirección opuesta) comparada con la órbita del sistema binario”, explicó Joel Sánchez Bermúdez, también investigador del instituto, en un artículo de la Unidad de Comunicación y Cultura Científica del IA de la UNAM.

EN TERCERA DIMENSIÓN.

La combinación de observaciones obtenidas con varios telescopios permitió encontrar, por primera vez, la estructura tridimensional de las órbitas del sistema binario y de la compañera planetaria alrededor de la estrella principal. Es decir, se logró obtener la estructura orbital completa en tres dimensiones, y también se pudo comparar las órbitas del sistema binario y del planeta.

De acuerdo al estudio, un análisis simultáneo de los datos astrométricos relativos obtenidos en el óptico e infrarrojo con varios telescopios, y los datos astrométricos absolutos obtenidos en longitudes de onda de radio con el Very Long Baseline Array, revela, por primera vez, el modelo tridimensional completamente caracterizado. “La caracterización de la arquitectura orbital 3D de los sistemas binarios con planetas es importante en el contexto de la formación de planetas, ya que podría revelar si los sistemas se formaron por fragmentación del disco o fragmentación de la turbulencia, así como el origen de la desalineación de la órbita de giro. Además, dado que la mayoría de las estrellas se encuentran en sistemas binarios o múltiples, nuestra comprensión de sistemas como este ayudará a comprender mejor el fenómeno de la formación planetaria en general”.

La detección del planeta Joviano GJ 896Ab abre las puertas a una nueva forma de encontrar exoplanetas asociados a sistemas binarios. Para Salvador Curiel “la técnica de astrometría tiene mucho potencial en la búsqueda de exoplanetas, ya que permitirá encontrar planetas gaseosos en órbitas alejadas de la estrella, asociados a estrellas de muy baja masa, incluyendo aquellos que se encuentran en sistemas binarios o múltiples como el que hemos encontrado”.