Descubren un planeta más caliente que la mayoría de las estrellas

Un equipo de investigación internacional liderado por astrónomos de las universidades de Ohio State y Vanderbilt cree haber encontrado un planeta como Júpiter que rodea su estrella anfitriona cada día y medio, sobrecalentándose a temperaturas más altas que la mayoría de las estrellas y con una gigantesca y brillante cola de gas como un cometa. Este nuevo mundo, al que han denominado KELT-9b, se encuentra en órbita alrededor de una estrella masiva (KELT-9) que está ubicada a 650 años luz de la Tierra en la constelación Cygnus.

El descubrimiento se describe esta semana en un artículo titulado 'Un planeta gigante sometido a la irradiación ultravioleta extrema por su huésped caliente de estrellas masivas', publicado por la revista 'Nature' y presentado en la reunión de primavera de la Sociedad Americana de Astronomía (American Astronomical Society, ASS, por sus siglas en inglés) en Austin, Texas.

Con una temperatura en el día que alcanza un máximo de 4.600 grados kelvin (4.327 grados centígrados), el recién descubierto exoplaneta es más caliente que la mayoría de las estrellas y sólo 1.200 kelvin más fresco que el Sol (927 grados centígrados). De hecho, la radiación ultravioleta de la estrella que orbita es tan grande que el planeta puede literalmente evaporarse lejos bajo el deslumbramiento intenso, produciendo una cola de gas brillante.

El planeta tiene otras características inusuales. Por ejemplo, es un gigante gaseoso 2,8 veces más masivo que Júpiter, pero sólo la mitad de denso, porque la radiación extrema de su estrella anfitriona ha provocado que su atmósfera se hinche como un globo.

Debido a que está cerrado a su estrella --como la Luna a la Tierra-- el lado del día del planeta es bombardeado de manera perpetua por la radiación estelar y, como resultado, es tan caliente que las moléculas como el agua, el dióxido de carbono y el metano no pueden formarse allí.

"Es un planeta por cualquiera de las definiciones típicas basadas en la masa, pero su atmósfera es casi seguramente diferente a cualquier otro planeta que hemos visto sólo por la temperatura de su lado del día", señala el profesor de astronomía en la Universidad de Ohio, Scott Gaudi, uno de los autores principales del estudio.

La razón por la que el exoplaneta es tan caliente es porque la estrella que orbita es más del doble de grande y casi el doble de caliente que el Sol. "KELT-9 irradia tanta radiación ultravioleta que puede evaporar completamente el planeta --asegura el profesor de Física y Astronomía en la Universidad de Vanderbilt, Keivan Stassun, quien dirige el estudio junto con Gaudi--. O, si los planetas gigantes de gas como KELT-9b poseen núcleos rocosos sólidos como algunas teorías sugieren, el planeta puede ser reducido a una roca estéril, como Mercurio".

Sin posibilidad de que haya vida

Por otro lado, la órbita del planeta está muy cerca de la estrella, por lo que si esta empieza a expandirse, la engullirá. "KELT-9 se hinchará para convertirse en una estrella gigante roja en alrededor de mil millones de años", afirma Stassun, que considera que las perspectivas a largo plazo para la vida en KELT-9b "no son buenas".

No obstante, los científicos aseguran que hay una razón para estudiar mundos que son inhabitables en el extremo. "La comunidad astronómica está claramente centrada en encontrar planetas como la Tierra alrededor de estrellas pequeñas y más frías como nuestro Sol --relata Gaudi--. Son objetivos fáciles y hay mucho que se puede aprender sobre los planetas potencialmente habitables que orbitan estrellas de muy baja masa, en general.

Según explica la coautora del estudio, Karen Collins, becaria post-doctoral en Vanderbilt, el hallazgo se debió a la "suerte", tras captar el planeta mientras su órbita transitaba por la cara de la estrella. "Debido a su periodo extremadamente corto, la órbita casi polar y el hecho de que su estrella de acogida es oblata, en vez de esférica, calculamos que la precesión orbital llevará al planeta fuera de vista en unos 150 años y no volverá a aparecer en aproximadamente tres milenios y medio", agrega.

En 2014, los astrónomos descubrieron el exoplaneta utilizando uno de los dos telescopios diseñados especialmente para detectar planetas que orbitan estrellas brillantes --una en el hemisferio norte y otra en el hemisferio sur--, operados conjuntamente por las universidades de Ohio State, Vanderbilt y Lehigh. Los instrumentos, denominados 'Kilodegree Extremely Little Telescopes' (KELTs), llenan un gran vacío en las tecnologías disponibles para encontrar planetas extrasolares.

Los científicos utilizan principalmente la tecnología 'off-the-shelf' para proporcionar un medio de bajo coste para la caza de planetas. Mientras unos telescopios están diseñados para mirar estrellas muy débiles en pequeñas secciones del cielo a muy alta resolución, los KELT miran a millones de estrellas muy brillantes a la vez, pero sobre amplias secciones de cielo y a una resolución relativamente baja.

Usando el telescopio KELT-North en el Observatorio Winer en Arizona, los astrónomos notaron una diminuta caída en el brillo de la estrella --de alrededor de la mitad del uno por ciento--, lo que indicaba que un planeta pudo haber pasado delante de él. El brillo disminuía una vez cada 1,5 días, lo que significaba que el planeta completaba un circuito anual alrededor de su estrella cada 1,5 días. Observaciones posteriores confirmaron que la señal fue causada por un planeta en tránsito y reveló que era lo que los astrónomos llaman un 'Júpiter caliente', un tipo de planeta ideal para ser detectado por los telescopios KELT.

Los astrónomos esperan observar más de cerca a KELT-9b con otros telescopios, incluyendo el Spitzer, el Telescopio Espacial Hubble (HST) y, eventualmente, el Telescopio Espacial James Webb después de su lanzamiento en 2018. Las observaciones con HST les permitiría ver si el planeta realmente tiene una cola cometaria, así como estimar cuánto tiempo más sobrevivirá el planeta a su condición infernal actual.