Extrañamente grande exoplaneta ‘prohibido’ orbita una estrella relativamente pequeña

Los astrónomos han descubierto un planeta "prohibido" que parece ser mucho más grande de lo que debería ser posible dadas las circunstancias. Un equipo de investigadores investigó un exoplaneta candidato llamado TOI 5205b, identificado por primera vez por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA, y no solo confirmó que el planeta estaba allí, sino que también descubrió que tiene algunas características desconcertantes.

Concepción artística de un gran planeta gigante gaseoso que orbita una pequeña estrella enana roja llamada TOI-5205.
Concepción artística de un gran planeta gigante gaseoso que orbita una pequeña estrella enana roja llamada TOI-5205. Imagen de Katherine Cain, cortesía de Carnegie Institution for Science

El exoplaneta orbita un tipo de estrella llamada enana M o enana roja. Estos son el tipo más común de estrellas en nuestra galaxia y son pequeñas y frías, por lo general son la mitad de calientes que nuestro sol.

Si bien es común encontrar exoplanetas orbitando enanas rojas , es raro encontrar gigantes gaseosos orbitándolos. Y en el caso del descubrimiento reciente, el exoplaneta gigante gaseoso se encontró orbitando una enana M de baja masa, lo cual es inaudito. El planeta es muy grande en comparación con su estrella y bloquea alrededor del 7% de la luz de la estrella cuando pasa frente a ella.

"La estrella anfitriona, TOI-5205, es casi cuatro veces el tamaño de Júpiter, pero de alguna manera ha logrado formar un planeta del tamaño de Júpiter, ¡lo cual es bastante sorprendente!" dijo el investigador principal Shubham Kanodia de la Institución Carnegie para la Ciencia en un comunicado .

La razón por la que el hallazgo es sorprendente se debe a la forma en que se forman los planetas. Se cree que los planetas se forman a partir de discos de gas y polvo alrededor de estrellas llamados discos protoplanetarios . Pero los modelos de formación de gigantes gaseosos sugieren que estos necesitan un núcleo de material rocoso para unirse primero antes de que el gas sea barrido rápidamente para formar el planeta, y eso no parece ser posible en este caso.

Incluso si todo el material del disco que rodea a esta estrella se uniera para formar un planeta, no sería suficiente para formar un gigante gaseoso de este tamaño; se necesitaría al menos cinco veces más material para formar algo. así de grande

“La existencia de TOI-5205b amplía lo que sabemos sobre los discos en los que nacen estos planetas”, dijo Kanodia. “Al principio, si no hay suficiente material rocoso en el disco para formar el núcleo inicial, entonces no se puede formar un planeta gigante gaseoso. Y al final, si el disco se evapora antes de que se forme el núcleo masivo, entonces no se puede formar un planeta gigante gaseoso.

“Y, sin embargo, TOI-5205b se formó a pesar de estas barandillas. Según nuestra comprensión nominal actual de la formación de planetas, TOI-5205b no debería existir; es un planeta 'prohibido'”.

En cuanto a cómo surgió este planeta, podría ser que haya mucho más polvo en estos discos de lo que se pensaba anteriormente, o que haya algunos aspectos de la formación planetaria que aún no comprendemos. Para obtener más información, los investigadores sugieren que el planeta podría investigarse utilizando el telescopio espacial James Webb, y es una perspectiva atractiva debido a su gran tránsito.

La investigación se publica en The Astronomical Journal .