Descubierto y fotografiado un objeto de tan sólo 25 veces la masa de Júpiter en órbita alrededor de la estrella "G196-3"AVANCES EN LA BÚSQUEDA DE PLANETAS GIGANTES

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Este descubrimiento se publica mañana, viernes, 13 de noviembre, en la revista Science

Los investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Rafael Rebolo, María Rosa Zapatero Osorio, Santiago Madruga, Víctor J.S. Béjar, Santiago Arribas y Javier Licandro publican mañana, viernes, 13 de noviembre, en la revista Science, el descubrimiento de un objeto subestelar en órbita alrededor de la estrella "G196-3", en la constelación de la Osa Mayor y a unos 50 años luz de distancia (500 billones de kilómetros). Su masa se estima en unas 25 veces la masa de Júpiter (el planeta más grande del Sistema Solar) y su tamaño muy similar al de éste. Se trata de la enana marrón menos masiva que se ha descubierto hasta la fecha y el cuerpo más similar a un "superplaneta" o "planeta gigante" del que se ha logrado obtener fotografías en el óptico y en el infrarrojo, así como espectros. El radio de su órbita es aproximadamente 300 unidades astronómicas, unas siete veces mayor que la distancia entre el Sol y Plutón, el planeta más externo del Sistema Solar.

Los objetos subestelares –enanas marrones y planetas- son cuerpos celestes en cuyo interior no tienen lugar reacciones nucleares, que son la fuente de energía de las estrellas, y por consiguiente no brillan como éstas. El objeto, denominado "G196-3 B", fue descubierto en el curso de un programa de búsqueda de planetas gigantes de formación reciente que Rafael Rebolo, María Rosa Zapatero Osorio y Santiago Madruga iniciaron hace aproximadamente un año. Tras examinar más de cincuenta estrellas jóvenes vecinas al Sol se logró la detección de este compañero de baja masa en las imágenes ópticas obtenidas con el telescopio "IAC-80", del Observatorio del Teide, el 25 de enero de 1998. Unos dos meses después, el equipo investigador obtuvo imágenes infrarrojas con la nueva cámara "CAIN" recién instalada por el IAC en el telescopio "Carlos Sánchez" (también en el Observatorio del Teide), que muestran claramente una emisión infrarroja muy superior a la del óptico, rasgo característico de los objetos subestelares.

Imágenes y espectros tomados posteriormente con el telescopio Nórdico ("NOT") y el telescopio "William Herschel", del Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma), permitieron demostrar que la estrella y el objeto débil están ligados gravitatoriamente y que este último es una enana marrón de muy baja masa en una etapa evolutiva temprana. También se ha logrado detectar la presencia de litio en su atmósfera, lo que no deja lugar a dudas sobre su naturaleza subestelar. El análisis detallado de la estrella primaria, especialmente su fuerte emisión de rayos X y ultravioleta, sugieren como edad más probable unos 100 millones de años. Se trata, por tanto, de un sistema muy joven si lo comparamos con la edad el Sol (4.500 millones de años) o con la de la Galaxia (12.000 millones de años). El espectro del compañero débil revela que en la actualidad tiene una temperatura superficial de unos 1.500 grados centígrados, valor que teóricamente disminuirá lentamente con el transcurso del tiempo hasta alcanzar a la edad del Sol unos 200 grados centígrados, temperatura que es inferior a la que actualmente tiene el planeta Venus.

El proceso que dio lugar a la formación del débil compañero es actualmente desconocido. La distancia a la estrella central y la proporción relativa de masas sugiere que su origen reside en el colapso y fragmentación de una nube de gas primigenia. Sin embargo, y aunque parece menos probable, no se puede descartar que el objeto subestelar se formara a partir de un disco protoplanetario que ya se habría disipado y del cual no hay evidencia en estos momentos, o que incluso pudiera haber resultado de la interacción de la estrella central con otra en un encuentro fortuito. En cualquier caso, la edad de la estrella (alrededor de 100 millones de años) demuestra que los compañeros subestelares pueden formarse en escalas cortas de tiempo. La detección de más enanas marrones y planetas gigantes que estén orbitando estrellas permitirá en un futuro obtener pruebas observacionales con las que contrastar las diversas ideas sobre la formación de planetas gigantes.

Los investigadores del IAC siguen llevando a cabo un programa de búsqueda de enanas marrones y planetas gigantes con técnicas de imagen directa y examinando estrellas jóvenes, próximas y frías. Jóvenes, porque se espera que los objetos débiles sean más luminosos en las fases iniciales de la contracción gravitatoria (aún así, "G 196-3B" es 6.000 veces menos brillante que el Sol); próximas, porque en la vecindad solar es posible detectar compañeras débiles separadas varias decenas de unidades astronómicas (varias decenas de veces la distancia Tierra-Sol); y frías, ya que la menor luminosidad de las estrellas favorece la detección de posibles compañeros que emiten muy poca luz.

Los investigadores del IAC Rafael Rebolo (Profesor del CSIC), María Rosa Zapatero Osorio y Eduardo Martín, este último actualmente en la Universidad de California en Berkeley, pioneros en la investigación de enanas marrones, obtuvieron por primera vez pruebas inequívocas de la existencia de objetos subestelares en nuestra galaxia con el descubrimiento, en 1995, de la enana marrón "Teide 1", en el cúmulo de las Pléyades.

Animación (mpg): enana marrón y estrella primaria (1,4 Mb)

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