Astrónomos brasileños han encontrado la primera evidencia de la existencia de un exoplaneta que orbita un binario evolucionado en el que una de las dos estrellas ya está muerta.

Leonardo Andrade de Almeida, primer autor del artículo, dijo a continuación: “Tuvimos éxito en obtener pruebas bastante sólidas de la existencia de un exoplaneta gigante, con una masa casi 13 veces mayor que la de Júpiter, en un sistema binario evolucionado. Esta es la primera confirmación de un exoplaneta en un sistema de este tipo”. explica Leonardo Andrade de Almeida, primer autor de la investigacióne investigador en la Universidad Federal de Rio Grande do Norte (UFRN).

Las pistas seguidas por los investigadores para descubrir el exoplaneta en el binario evolucionado llamado KIC 10544976, ubicado en la constelación de Cygnus en el hemisferio celeste norte, incluyeron variaciones en el tiempo de eclipse (el tiempo que tarda cada una de las dos estrellas en eclipsar a la otra) y período.

“Las variaciones en el período orbital de un binario se deben a la atracción gravitatoria entre los tres objetos, que orbitan alrededor de un centro de masa común”, dijo Almeida, cuyo trabajo se publica en The Astronomical Journal.

Sin embargo, las variaciones del período orbital no son suficientes para demostrar la existencia de un planeta en el caso de las binarias, porque la actividad magnética de las estrellas binarias fluctúa periódicamente, al igual que el campo magnético del Sol cambia la polaridad cada 11 años, con turbulencias y manchas solares que llegan a su punto máximo y luego disminuyen.

“Las variaciones en la actividad magnética del Sol eventualmente causan un cambio en su campo magnético. Lo mismo ocurre con todas las estrellas aisladas. En las binarias, estas variaciones también causan un cambio en el período orbital debido a lo que llamamos el mecanismo de Applegate”, explicó Almeida.

Para refutar la hipótesis de que las variaciones en el período orbital de KIC 10544976 se debieron solo a la actividad magnética, los investigadores analizaron el efecto de la variación del tiempo de eclipse y el ciclo de actividad magnética de la estrella ‘viva’ del binario.

KIC 10544976 consiste en una enana blanca, –una estrella muerta de baja masa con una temperatura superficial alta–, y una enana roja, una estrella viva (magnéticamente activa) con una masa pequeña en comparación con la de nuestro Sol y escasa luminosidad debido a la baja producción de energía . Las dos estrellas fueron monitoreadas por telescopios terrestres entre 2005 y 2017 y por Kepler entre 2009 y 2013, produciendo datos minuto a minuto.

“El sistema es único”, dijo Almeida. “Ningún sistema similar tiene datos suficientes para permitirnos calcular la variación del período orbital y la actividad del ciclo magnético para la estrella viva”.

Usando los datos de Kepler, pudieron estimar el ciclo magnético de la estrella viva (enana roja) en función de la velocidad y la energía de las erupciones (grandes erupciones de radiación electromagnética) y la variabilidad debida a los puntos (regiones de temperatura más fría de la superficie y, por lo tanto, oscuridad) causada por diferentes concentraciones de flujo de campo magnético).

El análisis de los datos mostró que el ciclo de actividad magnética de la enana roja duró 600 días, lo que concuerda con los ciclos magnéticos estimados para las estrellas aisladas de baja masa. El período orbital del binario se estimó en 17 años.

“Esto refuta completamente la hipótesis de que la variación del período orbital se debe a la actividad magnética. La explicación más plausible es la presencia de un planeta gigante que orbita el binario, con una masa aproximadamente 13 veces mayor que la de Júpiter”, dijo Almeida.

Se desconoce cómo se formó el planeta que orbita el binario. Una hipótesis es que se desarrolló al mismo tiempo que las dos estrellas miles de millones de años atrás. Si es así, es un planeta de primera generación. Otra hipótesis es que se formó a partir del gas expulsado durante la muerte de la enana blanca, convirtiéndose en un planeta de segunda generación.

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