Artículo publicado por Withney Clavin el 26 de enero de 2012 en NASA

La misión Kepler de la NASA ha descubierto 11 nuevos sistemas planetarios que albergan 26 planetas confirmados. Estos descubrimientos casi duplican el número de planetas verificados por Kepler y triplican el número de estrellas conocidas que tienen más de un planeta que las transita, o pasa frente a ellas. Tales sistemas ayudarán a los astrónomos a comprender mejor cómo se forman los planetas.

Los planetas orbitan cerca de sus estrellas madre y varían en tamaño, de 1,5 veces el radio de la Tierra a mayores que Júpiter. Quince están entre el tamaño de la Tierra y Neptuno. Se requerirán posteriores observaciones para determinar cuáles son rocosos, como la Tierra, y cuáles tienen gruesas atmósferas gaseosas como Neptuno. Los planetas orbitan sus estrella una vez entre 6 y 143 días. Todos están más cerca de sus estrellas de lo que Venus lo está del Sol.

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Sistemas múltiples y sus planetas Crédito:NASA

“Antes de la misión Kepler, teníamos conocimiento de tal vez 500 exoplanetas en todo el cielo”, dice Doug Hudgins, científico del programa Kepler en las Oficinas Centrales de la NASA en Washington. “Ahora, en apenas dos años observando una zona del cielo no mucho mayor que tu puño, Kepler ha descubierto más de 60 planetas y más de 2300 candidatos a planeta. Esto nos dice que nuestra galaxia está positivamente cargada de planetas de todos los tamaños y órbitas”.

Kepler identifica los candidatos a planeta midiendo repetidamente los cambios en el brillo de más de 150 000 estrellas, para detectar cuándo pasa un planeta frente a la estrella. Esto paso arroja una pequeña sombra hacia la Tierra y la nave Kepler.

“Confirmar que el pequeño decremento en el brillo de la estrella se debe a un planeta requiere de observaciones adicionales y análisis que llevan tiempo”, dice Eric Ford, Profesor Asociado de Astronomía en la Universidad de Florida y autor principal del artículo que confirma a Kepler-23 y Kepler-24. “Verificamos estos planetas usando técnicas que aceleran drásticamente el descubrimiento”.

Cada nuevo sistema planetario confirmado contiene de dos a cinco planetas en tránsito muy poco espaciados. En los sistemas planetarios tan compactos, el tirón gravitatorio de los planetas entre sí provoca que algunos aceleren y otros frenen a lo largo de sus órbitas. La aceleración provoca que cambie el periodo orbital de cada planeta. Kepler detecta este efecto midiendo los cambios, o lo que se conoce como Variaciones de Sincronismo en el Tránsito (TTV).

Los sistemas planetarios con TTV pueden verificarse sin necesidad de extensas observaciones desde telescopios terrestres, acelerando la confirmación de los planetas candidatos. Esta técnica de detección también incrementa la capacidad de Kepler de confirmar sistemas planetarios alrededor de estrellas más lejanas y tenues.

“Sincronizando con precisión cuándo transita cada planeta a su estrella, Kepler detectó el tirón gravitatorio de los planetas entre sí, cerrando el caso para 10 de los nuevos sistemas planetarios anunciados”, dice Dan Fabrycky, Becario Hubble en la Universidad de California en Santa Cruz, y autor principal de un artículo que confirma a Kepler-29, 30, 31 y 32.

Cinco de los sistemas (Kepler-25, Kepler-27, Kepler-30, Kepler-31 y Kepler-33) contienen un par de planetas donde el planeta interior orbita a la estrella dos veces por cada órbita del planeta exterior. Cuatro de los sistemas (Kepler-23, Kepler-24, Kepler-28 y Kepler-32) tienen un emparejamiento donde el planeta exterior orbita a la estrella dos veces por cada tres órbitas del planeta interior.

“Estas configuraciones ayudan a amplificar las interacciones gravitatorias entre los planetas, de forma similar a como mis hijos balancean sus piernas en un columpio en el momento adecuado para subir más alto”, dice Jason Steffen, becario Brinson de posdoctorado en el Centro Fermilab de Astrofísica de Partículas en Batavia, Illinois, y autor principal de un artículo que confirma a Kepler-25, 26, 27 y 28.

Kepler-33, una estrella que es más vieja y masiva que nuestro Sol, tenía más planetas. El sistema albergaba cinco planetas, variando en tamaño de 1,5 a 5 veces el de la Tierra. Todos los planetas se sitúan más cerca de su estrella de lo cualquier planeta está respecto a nuestro Sol.

Las propiedades de una estrella proporcionan pistas para la detección de planetas. La bajada en el brillo de la estrella y la duración de un tránsito planetario, en combinación con las propiedades de su estrella madre, presentan una firma reconocible. Cuando los astrónomos detectan candidatos a planeta que exhiben firmas similares alrededor de la misma estrella, la probabilidad de que cualquiera de éstos sea un falso positivo es muy baja.

“La aproximación usada para verificar los planetas de Kepler-33 demuestran que la fiabilidad global es bastante alta”, dijo Jack Lissauer, científico planetario en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Moffett Field, California, y autor principal del artículo sobre Kepler-33. “Ésta es una validación por multiplicidad”.

Estos descubrimientos se publican en cuatro artículos distintos en las revistas Astrophysical Journal y Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Autor: Withney Clavin
Fecha Original: 26 de enero de 2012
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