Un equipo de astrónomos dirigido por Shubham Kanodia de Carnegie ha descubierto un sistema planetario inusual en el que un gran planeta gigante gaseoso orbita una pequeña estrella enana roja llamada TOI-5205. Sus hallazgos, que se publican en The Astronomical Journal, desafían las ideas arraigadas sobre la formación de planetas.
Más pequeñas y frías que nuestro sol, las enanas M son las estrellas más comunes en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Debido a su pequeño tamaño, estas estrellas tienden a ser la mitad de calientes que el sol y mucho más rojas. Tienen luminosidades muy bajas, pero vidas extremadamente largas. Aunque las enanas rojas albergan más planetas, en promedio, que otros tipos de estrellas más masivas, sus historias de formación las convierten en candidatas poco probables para albergar gigantes gaseosos.
El planeta recién descubierto, TOI 5205b, fue identificado por primera vez como un candidato potencial por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA. El equipo de Kanodia, que incluía a Anjali Piette, Alan Boss, Johanna Teske y John Chambers de Carnegie, luego confirmó su naturaleza planetaria y la caracterizó utilizando una variedad de instrumentos e instalaciones terrestres.
“La estrella anfitriona, TOI-5205, es casi cuatro veces el tamaño de Júpiter, pero de alguna manera logró formar un planeta del tamaño de Júpiter, lo cual es bastante sorprendente”, exclamó Kanodia, quien se especializa en estudiar estas estrellas, que comprenden casi las tres cuartas partes de nuestra galaxia aún no se pueden ver a simple vista.
Se ha descubierto un pequeño número de gigantes gaseosos que orbitan estrellas enanas M más antiguas. Pero hasta ahora no se ha encontrado ningún gigante gaseoso en un sistema planetario alrededor de una enana M de baja masa como TOI-5205. Para comprender la comparación de tamaño aquí, un planeta similar a Júpiter que orbita una estrella similar al Sol podría compararse con un guisante que gira alrededor de una toronja; para TOI-5205b, debido a que la estrella anfitriona es mucho más pequeña, se parece más a un guisante alrededor de un limón.
De hecho, cuando el TOI 5205b de la masa de Júpiter cruza frente a su anfitrión, bloquea alrededor del siete por ciento de su luz, uno de los tránsitos de exoplanetas más grandes conocidos.
Los planetas nacen en el disco giratorio de gas y polvo que rodea a las estrellas jóvenes. La teoría de formación de planetas gaseosos más comúnmente utilizada requiere alrededor de 10 masas terrestres de este material rocoso para acumularse y formar un núcleo rocoso masivo, después de lo cual barre rápidamente grandes cantidades de gas de las regiones vecinas del disco para formar el planeta gigante que conocemos. ver hoy
“La existencia de TOI-5205b amplía lo que sabemos sobre los discos en los que nacen estos planetas”, explicó Kanodia. “Al principio, si no hay suficiente material rocoso en el disco para formar el núcleo inicial, entonces no se puede formar un planeta gigante gaseoso. Y al final, si el disco se evapora antes de que se forme el núcleo masivo, entonces uno no puede formar un planeta gigante gaseoso. Y, sin embargo, TOI-5205b se formó a pesar de estas barreras. Según nuestra comprensión nominal actual de la formación de planetas, TOI-5205b no debería existir; es un planeta ‘prohibido'”.
El equipo demostró que la gran profundidad de tránsito del planeta lo hace extremadamente propicio para futuras observaciones con el JWST lanzado recientemente, que podría arrojar algo de luz sobre su atmósfera y ofrecer algunas pistas adicionales sobre el misterio de su formación.
La investigación de seguimiento de TESS se realizó utilizando el Buscador de planetas de zona habitable (HPF; Texas, EE. UU.) y el espectrógrafo de baja resolución (LRS2; Texas, EE. UU.) en el telescopio Hobby Eberly de 10 m, la cámara ARCTIC en el telescopio de 3,5 m Apache Point Observatory (APO; Nuevo México, EE. UU.), NN-Explore Exoplanet Stellar Speckle Imager (NESSI, Arizona, EE. UU.) en el telescopio WIYN de 3,5 m, el Observatorio Red Buttes de 0,6 m (RBO, Wyoming, EE. UU.), y el Telescopio de Trescientos Milímetros de 0,3 m (TMMT, Chile).
Con información de The Astrophysical Journal
 de la NASA.){kind=link}