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Enormes planetas han sido detectados orbitando una estrella joven y perpleja

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Una pequeña estrella bebé a la tierna edad de tan solo 2 millones de años se ha revelado como un pequeño objeto cósmico precoz.

Los astrónomos han descubierto que no tiene uno, sino cuatro planetas en el disco protoplanetario de polvo y gas que lo rodean, y todos son gigantes, con el mayor número 11 veces la masa de Júpiter y el más pequeño alrededor de Saturno. .

Además, sus órbitas son increíblemente distantes. La más externa es más de 1.000 veces la distancia desde la estrella que la más interna. Esa es la gama más extrema de órbitas jamás observada en un sistema planetario; Plutón, para el contexto, es solo alrededor de 102 veces la distancia del Sol como Mercurio.

La estrella se llama CI Tau, ubicada a unos 500 años luz de distancia, en una región de formación estelar de la constelación de Tauro, y ha sido un poco un desafío para la mente desde 2016.

Fue cuando el primero de sus planetas, el más grande de los cuatro, el super-Júpiter llamado CI Tau b – fue descubierto , orbitando muy cerca de la estrella, completando una órbita completa cada 9 días.

Debido a que está tan cerca, es lo que se conoce como un “Júpiter caliente”, que es un tipo de planeta que no debería existir según los modelos actuales de formación planetaria. Esto se debe a que los gigantes gaseosos no pueden formarse tan cerca de su estrella anfitriona: la gravedad, la radiación y los vientos estelares evitan que el gas se unan. Sin embargo, existen, se ven en órbita alrededor del 1% de las estrellas.

Una explicación de su existencia es que los Júpiter calientes comienzan a formarse mucho más lejos, luego migran hacia el interior, pero la escala de tiempo estimada para esto es de cientos de millones de años , no dos.

Atrapados por este extraño sistema, los astrónomos usaron la matriz de milímetro / submilimetro de Atacama (ALMA) para buscar en el disco protoplanetario de CI Tau en busca de signos de otros planetas.

Y esos signos hicieron su aparición: huecos reveladores en el polvo del disco, donde los planetas putativos han despejado el espacio a su alrededor mientras orbitan la estrella.

En orden, desde el interior al exterior, los cuatro planetas son el gigante CI Tau b; un planeta aproximadamente de la misma masa que Júpiter un poco más lejos; luego los dos gigantes de gas del tamaño de Saturno en dos intervalos más grandes.

Se cree que los gigantes gaseosos tienen que formarse dentro de los 10 millones de años del nacimiento de un sistema estelar, o no se formarán en absoluto, pero aun así, la línea de tiempo de 2 millones de años plantea algunas preguntas interesantes sobre la formación planetaria y la formación de sistemas. que incluyen un Júpiter caliente.

Pero no conocemos ningún otro sistema, este joven que hospeda un Júpiter caliente para una comparación sólida con CI Tau.

“Actualmente es imposible decir si la arquitectura planetaria extrema que se ve en CI Tau es común en los sistemas de Júpiter calientes porque la forma en que se detectaron estos planetas hermanos, a través de su efecto en el disco protoplanetario, no funcionaría en sistemas más antiguos que ya no tienen Un disco protoplanetario “, explicó la astrónoma Cathie Clarke de la Universidad de Cambridge.

Si los astrónomos pudieran encontrar un sistema similar, podría ayudar a explicar lo que está sucediendo, ya sea, por ejemplo, si los planetas exteriores jugaron un papel en la conducción de los dos planetas de masa de Júpiter más cerca de la estrella. (Vale la pena señalar que nuestro Sistema Solar es un poco extraño en la colocación de sus gigantes gaseosos).

En cuanto a los dos planetas exteriores, también son diferentes a todo lo que hemos visto.

“Los modelos de formación de planetas tienden a centrarse en poder hacer los tipos de planetas que ya se han observado, por lo que los nuevos descubrimientos no encajan necesariamente en los modelos”, dijo Clarke .

“Se supone que los planetas en masa de Saturno se forman al acumular primero un núcleo sólido y luego jalar una capa de gas en la parte superior, pero se supone que estos procesos son muy lentos a grandes distancias de la estrella. La mayoría de los modelos lucharán para hacer planetas de este Masa a esta distancia “.

El siguiente paso será estudiar el sistema con mayor detalle, utilizando múltiples longitudes de onda, como la radio y los rayos X, para intentar aprender más sobre la estrella, su disco y sus planetas, y tal vez dar la vuelta a los modelos de formación planetaria.

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