Crédito de imagen: NASA
Un equipo de astrónomos ha pesado un grupo de planetas que orbitan un púlsar midiendo con precisión sus órbitas. Lo inusual es que el espacio entre los planetas coincide casi exactamente con el espacio de Mercurio, Venus y la Tierra, lo que hace que este extraño sistema sea el más similar a nuestro Sistema Solar descubierto hasta ahora. El púlsar, 1257 + 12, fue descubierto hace 13 años usando el radiotelescopio de Arecibo.
Por primera vez, los planetas que orbitan un púlsar han sido "pesados" midiendo con precisión las variaciones en el tiempo que les lleva completar una órbita, según un equipo de astrónomos del Instituto de Tecnología de California y la Universidad Estatal de Pensilvania.
Al informar en la reunión de verano de la American Astronomical Society, el investigador postdoctoral de Caltech Maciej Konacki y el profesor de astronomía de Penn State, Alex Wolszczan, anunciaron hoy que masas de dos de los tres planetas conocidos que orbitan un púlsar que gira rápidamente a 1.500 años luz de distancia en la constelación de Virgo han sido medido con éxito Los planetas son 4.3 y 3.0 veces la masa de la Tierra, con un error del 5 por ciento.
Los dos planetas medidos están casi en el mismo plano orbital. Si el tercer planeta es coplano con los otros dos, es aproximadamente el doble de la masa de la luna. Estos resultados proporcionan evidencia convincente de que los planetas deben haber evolucionado a partir de un disco de materia que rodea el púlsar, de una manera similar a la prevista para los planetas alrededor de estrellas similares al sol, dicen los investigadores.
Los tres planetas púlsar, con sus órbitas espaciadas en una proporción casi exacta a los espacios entre Mercurio, Venus y la Tierra, comprenden un sistema planetario que es asombrosamente similar en apariencia al sistema solar interno. Son claramente los precursores de cualquier planeta similar a la Tierra que podría ser descubierto alrededor de estrellas cercanas al sol por los futuros interferómetros espaciales como la Misión de Interferometría Espacial o el Buscador de Planetas Terrestres.
"Sorprendentemente, el sistema planetario alrededor del púlsar 1257 + 12 se asemeja a nuestro propio sistema solar más que cualquier sistema planetario extrasolar descubierto alrededor de una estrella similar al sol", dijo Konacki. "Esto sugiere que la formación de planetas es más universal de lo previsto".
Wolszczan y Frail descubrieron los primeros planetas que orbitan alrededor de una estrella que no es el sol alrededor de una vieja estrella de neutrones que gira rápidamente, PSR B1257 + 12, durante una gran búsqueda de púlsares realizada en 1990 con el radiotelescopio gigante de 305 metros de Arecibo. Las estrellas de neutrones a menudo son observables como radio pulsares, porque se revelan como fuentes de ráfagas de emisión de radio altamente periódicas, similares a pulsos. Son restos extremadamente compactos y densos de explosiones de supernovas que marcan la muerte de estrellas masivas y normales.
La precisión exquisita de los púlsares de milisegundos ofrece una oportunidad única para buscar planetas e incluso asteroides grandes que orbitan el púlsar. Este enfoque de "sincronización de púlsar" es análogo al conocido efecto Doppler, tan utilizado con éxito por los astrónomos ópticos para identificar planetas alrededor de estrellas cercanas. Esencialmente, el objeto en órbita induce un movimiento reflejo al púlsar que resulta en perturbar los tiempos de llegada de los pulsos. Sin embargo, al igual que el método Doppler, el método de sincronización del púlsar es sensible a los movimientos estelares a lo largo de la línea de visión, la sincronización del púlsar solo puede detectar variaciones en el tiempo de llegada del pulso causadas por una oscilación del púlsar en la misma línea. La consecuencia de esta limitación es que solo se puede medir una proyección del movimiento planetario en la línea de visión y no se puede determinar el tamaño real de la órbita.
Poco después del descubrimiento de los planetas alrededor de PSR 1257 + 12, los astrónomos se dieron cuenta de que los dos más pesados deben interactuar gravitacionalmente de una manera medible, debido a una proporcionalidad cercana a 3: 2 de sus períodos orbitales de 66.5 y 98.2 días. Como la magnitud y el patrón exacto de las perturbaciones resultantes de esta condición de resonancia cercana dependen de una orientación mutua de las órbitas planetarias y las masas de los planetas, uno puede, en principio, extraer esta información de observaciones precisas de tiempo.
Wolszczan demostró la viabilidad de este enfoque en 1994 al demostrar la presencia del efecto de perturbación previsto en el momento del planeta pulsar. De hecho, fue la primera observación de tal efecto más allá del sistema solar, en el que comúnmente se observan resonancias entre planetas y satélites planetarios. En los últimos años, los astrónomos también han detectado ejemplos de interacciones gravitacionales entre planetas gigantes alrededor de estrellas normales.
Konacki y Wolszczan aplicaron la técnica de interacción de resonancia a las observaciones de sincronización con precisión de microsegundos del PSR B1257 + 12 realizadas entre 1990 y 2003 con el radiotelescopio gigante de Arecibo. En un artículo que aparece en Astrophysical Journal Letters, demuestran que la firma de perturbación planetaria detectable en los datos de tiempo es lo suficientemente grande como para obtener estimaciones sorprendentemente precisas de las masas de los dos planetas que orbitan el púlsar.
Las mediciones realizadas por Konacki y Wolszczan eliminan la posibilidad de que los planetas pulsar sean mucho más masivos, lo que sería el caso si sus órbitas estuvieran orientadas más "de frente" con respecto al cielo. De hecho, estos resultados representan la primera identificación inequívoca de planetas del tamaño de la Tierra creados a partir de un disco protoplanetario más allá del sistema solar.
Wolszczan dijo: "Este hallazgo y la sorprendente similitud de la apariencia del sistema púlsar con el sistema solar interno proporcionan una guía importante para planificar las futuras búsquedas de planetas similares a la Tierra alrededor de las estrellas cercanas".
Fuente original: Comunicado de prensa de Caltech
