Los científicos han detectado un planeta alienígena oculto al examinar las órbitas de los mundos conocidos en el sistema Star, conocido como Kepler-139.
El nuevo exoplanetallamado Kepler-139F, es un mundo gigantesco aproximadamente el doble de la masa de Neptuno y 35 veces la masa de la tierray tarda 355 días en orbitar a su estrella, los astrónomos informaron en un estudio publicado el 2 de mayo en Las cartas de la revista astrofísica. A pesar de su tamaño gigante, Kepler-139F había evadido la detección.
Eso es porque el rendimiento inicial de la NASA Telescopio espacial Keplerque descubrió casi 3.000 planetas en sus nueve años de operación, dependía de mundos que transitaban, pasando entre su estrella y la tierra. La atenuación resultante de la estrella permitió a los astrónomos identificar planetas y calcular su tamaño. Pero Kepler no pudo ver los planetas que viajaban por encima o por debajo de la cuña del espacio entre él y la estrella, por lo que cualquier valiente atípico permaneció invisible.
Pero si el mundo oculto era parte de un sistema de multiplaneta, los astrónomos podrían tratar de encontrarlo a pesar de su órbita inclinada. Kepler-139 tiene tres súper súper de tránsito rocosas; Más tarde se descubrió un cuarto gigante de gas. Las brechas en sus órbitas sugirieron que otros mundos podrían estar presentes. Las mediciones precisas de las órbitas permitieron a los astrónomos inferir la existencia de al menos un planeta más.
“El problema no es encontrar exactamente planetas no transitores, sino encontrar situaciones en las que podemos deducir dónde se encuentra el planeta no transitante”, dijo a Space.com por correo electrónico Caleb Lammers, un estudiante graduado en el Departamento de Ciencias Astrofísicas de Princeton y coautor del estudio.
Descubriendo kepler-139f
La identificación inicial de Kepler de un mundo a menudo fue seguida por observaciones desde el suelo. Usando la velocidad radial (RV), los astrónomos podrían medir cuánto tiró un planeta en su estrella, lo que les permite determinar la masa del planeta. Las mediciones de RV también podrían revelar nuevos mundos, como sucedió con el gigante de gas más externo, Kepler-139E.
Al mismo tiempo, cada planeta es sacado no solo por su estrella sino también por otros planetas en el sistema, independientemente de si ese planeta se puede ver desde la Tierra. Estos tirones pueden afectar cuán rápidamente transmiten un planeta, creando así “variaciones de sincronización de tránsito” (TTV). Estas variaciones en los planetas de tránsito pueden revelar mundos que no cruzan la estrella.
“Cuando observa TTV que no se pueden atribuir a los planetas conocidos, puede estar bastante seguro de que hay un cuerpo invisible en el sistema”, dijo Lammers.
Lammers y su colega Joshua Winn, científico participante del equipo de Kepler y coautor del estudio, buscaron brechas en sistemas conocidos. Luego, utilizaron mediciones de RV y TTV para buscar un mundo perdido, revisando los TTV existentes basados en el descubrimiento 2023 de Kepler-139E.
“Lo que fue diferente en el caso de Kepler-139 es que teníamos observaciones precisas de velocidad radial que no apuntaban de manera concluyente hacia un nuevo planeta por su cuenta”, dijo Lammers. Combinado con los TTVS, las observaciones revelaron un quinto planeta, Kepler-139F, escondido entre la superportación más externa y el gigante de gases.
El nuevo descubrimiento también ayudó a responder una pregunta sobre Kepler-139E. Los informes originales de Kepler-139C, la superportación más externa, proporcionaron una densidad inusualmente grande para un planeta de tamaño sub-neptuno.
La discrepancia ocurrió porque esos autores no sabían sobre Kepler139f, por lo que habían atribuido parte de su atracción en su estrella a KEPLER-139C. Los nuevos datos sugieren una densidad más típica para Kepler-139C mientras dejan las densidades para KEEPLER-139D y KEPLER-139B esencialmente sin cambios. Estas revisiones proporcionan evidencia indirecta de KEPLER-139F, dijo Lammers.
Incluso puede haber otros mundos ocultos alrededor de Kepler-139. “Sigue siendo posible que haya otros planetas invisibles en el sistema”, dijo Lammers, señalando la brecha prominente entre los planetas B y C. “¡El desafío es encontrarlos!”
Mundos ocultos
Tanto la misión de caza Exoplanet más reciente de Kepler como la NASA, el satélite de encuesta de exoplanet de tránsito (Tess), eran sensibles a los planetas que orbitaban más cerca de su estrella. Es más probable que estos mundos internos hicieran muchos tránsitos, permitiendo a los científicos confirmar la existencia del planeta. Pero el tranunto de planetas con órbitas más amplias hizo solo un puñado de pases, por lo que fueron más difíciles de observar y confirmar.
Al mismo tiempo, el método de RV tiende a estar sesgado hacia planetas más grandes, porque cuanto más masivo sea un mundo, más fuerte tira de su estrella. La proximidad ayuda; El tirón del planeta se amplifica al inverso cuadrado de su distancia. Por lo tanto, un planeta dos veces más lejos tendrá solo un cuarto de la atracción gravitacional. Es por eso que muchas de las primeras exoplanetas descubiertas fueron mundos del tamaño de Júpiter que rodearon su estrella en solo unos días.
Todos estos factores hacen que sea más difícil descubrir planetas más pequeños que están más lejos, particularmente si no transitan su estrella. Pero al combinar tránsitos, RVS y TTVS, los astrónomos pueden encontrar mundos ocultos más pequeños que orbitan más de su estrella.
“Es probable que muchos sistemas planetarios reciban mundos invisibles, especialmente en sus regiones externas”, dijo Lammers.
Pero pronto, será más difícil para esos mundos esconderse. En 2026, el Agencia Espacial Europea lanzará su misión planetaria de tránsitos y oscilaciones de las estrellas (Platón), que realizará su propia encuesta sobre los planetas de transejo, así como revisar el campo de Kepler. Al proporcionar tiempos de tránsito adicionales para los planetas detectados por Kepler más de una década después, Platón mejorará las mediciones de TTV para permitir el descubrimiento de mundos más desalineados.
“En los próximos años, la Misión de Platón lo acelerará drásticamente la técnica de detección del planeta TTV”, dijo Lammars.