Desde el Observatorio Astronómico de Córdoba descubrieron un inusual exoplaneta

Por Victoria Rubinstein (*). El cuerpo celeste gigante gaseoso, denominado TOI-3568 b, forma parte de una zona donde son muy escasos los planetas con masas similares a Neptuno y con períodos orbitales menores a 5 días. El descubrimiento, que desafía las teorías existentes sobre la formación y evolución de planetas en condiciones extremas, fue realizado por un equipo internacional coliderado por Romina Petrucci y Emiliano Jofré, del Observatorio Astronómico de Córdoba y Conicet.

TOI-3568 b es un planeta tipo súper-Neptuno, lo que significa que es aproximadamente 50% más masivo y 40% más grande que Neptuno. Con una masa de 26 veces la de la Tierra y un radio 5,3 veces mayor, este gigante gaseoso tarda sólo 4,4 días en completar una órbita alrededor de su estrella, una enana de tipo K, que es un poco más fría que el Sol. El sistema planetario se encuentra a una distancia de 197.8 parsecs (aproximadamente 645 años luz) de la Tierra.

Lo que hace especialmente notable a TOI-3568 b es su entorno extremo. Orbita muy cerca de su estrella anfitriona, a sólo 0,05 unidades astronómicas (UA), lo que significa que está 8 veces más cerca de su estrella de lo que está Mercurio del Sol. Esta proximidad lo expone a una intensa radiación ultravioleta extrema (EUV), alcanzando temperaturas de hasta 630 °C, una de las más altas medidas para planetas de su tipo. A pesar de esta intensa radiación, TOI-3568 b ha logrado conservar su atmósfera rica en hidrógeno y helio durante miles de millones de años, desafiando la idea de que estos planetas pierden rápidamente sus envolturas gaseosas bajo tales condiciones.

El hallazgo fue publicado en la prestigiosa revista Astronomy & Astrophysics. La investigación incluyó científicos de varias instituciones de renombre de todo el mundo, como Argentina, Brasil, México, Francia, Estados Unidos, Alemania y Canadá. El equipo fue coliderado por Romina Petrucci y Emiliano Jofré , del Observatorio Astronómico de Córdoba (UNC) y Conicet. onicet.

El desafío del desierto neptuniano

El descubrimiento de TOI-3568 b es particularmente relevante debido a su ubicación en el desierto neptuniano, una región donde los planetas con masas y radios similares a los de Neptuno y períodos orbitales inferiores a los 5 días son extremadamente raros. Este fenómeno se explica en parte por la fotoevaporación, un proceso en el cual la radiación de alta energía de la estrella anfitriona erosiona la atmósfera del planeta, reduciendo su masa y tamaño.

Este escenario sugiere que los planetas que inicialmente se formaron como gigantes gaseosos podrían haber perdido gran parte de su atmósfera y haberse convertido en planetas tipo súper-Tierra.

Sin embargo, TOI-3568 b presenta una excepción a esta regla. Aunque está expuesto a una intensa radiación, el planeta ha logrado mantener su atmósfera, lo que lo convierte en un objeto de gran interés para estudiar la evolución planetaria en ambientes extremos.

En este sentido Romina Petrucci señala que teniendo en cuenta las características peculiares de TOI-3568 b, su descubrimiento permitirá poner a prueba teorías sobre el origen del desierto neptuniano, la estructura interna de los planetas gigantes y con ello entender mejor la formación y evolución de los sistemas planetarios.

Desde el @ObservatorioCBA descubrieron un nuevo e inusual exoplaneta.
Lo denomiraron TOI-3568 b y forma parte de una zona donde son muy escasos los planetas con masas similares a Neptuno y con períodos orbitales menores a 5 días.
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— UNCiencia (@unciencia) October 24, 2024

La misión TESS y la confirmación terrestre

El planeta fue identificado inicialmente como un candidato a partir de los datos obtenidos por el satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la Nasa. Este telescopio espacial, lanzado en 2018, está diseñado para detectar exoplanetas utilizando la técnica de tránsitos, que busca pequeñas disminuciones en el brillo de las estrellas cuando un planeta pasa frente a ellas. Sin embargo, la resolución de TESS no es suficiente para confirmar la naturaleza planetaria de los objetos detectados, por lo que se requiere un seguimiento con telescopios terrestres.

Para confirmar la existencia y naturaleza planetaria de TOI-3568 b y caracterizarlo en mayor detalle, se utilizaron observaciones con el espectrógrafo MAROON-X, instalado en el telescopio de 8.1 metros del Observatorio Gemini en Mauna Kea, Hawái. Este instrumento mide con gran precisión las variaciones en la velocidad de la estrella causadas por la atracción gravitacional del planeta, lo que permitió confirmar la masa y la naturaleza gaseosa de TOI-3568 b.

Este descubrimiento también marca la primera vez que se ha utilizado tiempo de observación argentino en el Observatorio Gemini para detectar un planeta extrasolar, lo que subraya el impacto global del trabajo del equipo del OAC. Emiliano Jofré destacó: “Es un hito importante para la astronomía argentina y en particular para la participación de nuestro país en este observatorio, ya que no podríamos realizar este tipo de descubrimientos de alto impacto sin Gemini”.

Un logro de la colaboración científica internacional

Además de Emiliano Jofré y Romina Petrucci participó en el descubrimiento el investigador Luciano García, quien es coordinador de la Oficina del Observatorio Gemini en Argentina. En ese sentido García destacó la importancia del uso de este telescopio para futuros descubrimientos: “La participación Argentina en el observatorio Gemini, con su avanzada tecnología, es clave para continuar la búsqueda y caracterización de planetas extrasolares en condiciones extremas como TOI-3568 b y, más aún, aquellos que pudieran ser potencialmente habitables.”

El descubrimiento de este súper-Neptuno desafía las teorías existentes sobre la formación de planetas en el desierto neptuniano y ofrece una oportunidad única para profundizar en nuestro entendimiento sobre la evolución de los sistemas planetarios.

El Telescopio Gemini

El Observatorio Gemini es una instalación astronómica operada por un consorcio internacional integrado por Argentina, Brasil, Canadá, Corea del Sur y Estados Unidos. Con telescopios gemelos ubicados en Mauna Kea (Hawái) y Cerro Pachón (Chile), proporciona acceso a los cielos del hemisferio norte y sur.

Equipado con tecnología avanzada como el espectrógrafo MAROON-X, Gemini es fundamental para la investigación de exoplanetas y otros fenómenos astronómicos.

Este hallazgo cobra una relevancia especial, ya que representa la primera ocasión en que, utilizando tiempo de observación argentino, se descubre un exoplaneta.

Dada la rigurosa selección a la que se somete el acceso a este recurso limitado, este logro resalta no sólo la calidad de la investigación realizada, sino también la importancia de contar con tiempo de observación adjudicado a proyectos científicos nacionales.

El uso de tecnología avanzada, como el espectrógrafo MAROON-X en el telescopio Gemini, fue clave para este avance, marcando un hito para la astronomía argentina.

Foto: colaboradora de UNCiencia