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Científico de INAOE participa en descubrimiento de planeta extrasolar

Un equipo internacional de astrofísicos de institutos europeos y latinoamericanos, entre los que se incluye el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), ha descubierto un planeta extrasolar, WTS-1b, el primero detectado con el cartografiado en el infrarrojo cercano UKIRT/WTS. El planeta es un gigante gaseoso, con una masa unas cuatro veces mayor que Júpiter, y está orbitando con un periodo de 3.4 días alrededor de su estrella huésped, que es un poco más caliente que el Sol. La detección del planeta se llevó a cabo con el método de tránsito, que permite detectar caídas en la curva de luz (es decir, intensidad de la estrella en función del tiempo) motivadas por el paso del planeta frente al disco de la estrella visto desde el punto de vista del observador. La Figura 1 muestra la órbita de un planeta (punto rojo) alrededor de su estrella desde un punto de vista favorable para que acontezca un tránsito: se observa la posición del planeta antes, al comienzo y a la mitad del tránsito y la curva de luz asociada al evento.

Figura 1. Arriba se ilustra el tránsito de un planeta (punto rojo) alrededor de su estrellas (circulo amarillo). El planeta se observa antes, al comienzo y a la mitad del tránsito. Abajo se muestra la curva de luz asociada al tránsito. Imagen cortesía de Nikola Smolenski

Carlos del Burgo, investigador del INAOE y coautor de este trabajo, explica que los sistemas planetarios son tan lejanos que generalmente la estrella y el planeta o planetas no se pueden resolver (separar visualmente), por lo que sólo mediante métodos indirectos como la observación de las variaciones de la componente de la velocidad del sistema en la línea de observación (es decir, la velocidad radial) o de las curvas de luz (caso de los sistemas en tránsito) se puede inferir la presencia de planetas. La profundidad de la curva de luz es proporcional al cociente de las áreas del planeta y la estrella, así que la profundidad es mayor cuanto mayor es el planeta. En otras palabras, los planetas más grandes son más fáciles de detectar. En el caso de WTS-1b se detectó su presencia por la curva de luz y se confirmó mediante el método de velocidad radial, que desveló variaciones periódicas en la velocidad motivadas por la presencia del planeta en interacción gravitatoria con la estrella.

 El radio del planeta de WTS-1b es un 50 por ciento mayor que el de Júpiter. La Figura 2 (similar a la Fig. 10 del artículo de Cappetta et al. 2012) muestra su posición (punto rojo) en el diagrama Radio-Masa junto con otros planetas cuyos datos están extraídos de la Enciclopedia de Planetas Extrasolares (exoplanet.eu). Las propiedades de este planeta no pueden explicarse de acuerdo a los modelos estándar de formación y evolución de gigantes gaseosos aislados. El radio de WTS-1b es anómalamente grande, como si se tratase de un planeta inflado. En general, la radiación de la estrella que recibe el planeta retarda su contracción, pero de acuerdo a los modelos, dada la edad de la estrella huésped de al menos 600 millones de años, se esperaría que el radio de WTS-1b fuera como mucho un 20 por ciento mayor que el de Júpiter. Cabe la posibilidad de que WTS1-b haya migrado desde regiones más lejanas de la estrella a sus proximidades para recibir una mayor radiación y experimentar fuertes vientos en su atmósfera.

Figura 2. Diagrama radio-masa del planeta, similar a la Fig. 10 del artículo de Cappetta et al. 2012   Referencia: Cappetta et al. 2012, MNRAS, 427, 1877: The first planet detected in the WTS: an inflated hot Jupiter in a 3.35 d orbit around a late F star

Referencia: Cappetta et al. 2012, MNRAS, 427, 1877: The first planet detected in the WTS: an inflated hot Jupiter in a 3.35 d orbit around a late F star