Las estrellas de tipo M (enana roja) son objetos más fríos, de baja masa y baja luminosidad que constituyen la gran mayoría de las estrellas en nuestro Universo, lo que representa el 85% de las estrellas en la galaxia de la Vía Láctea. En los últimos años, estas estrellas han demostrado ser un tesoro para los cazadores de exoplanetas, con múltiples planetas terrestres (también conocidos como la Tierra) confirmados alrededor de las enanas rojas más cercanas del Sistema Solar.
Pero lo que es aún más sorprendente es el hecho de que se ha descubierto que algunas enanas rojas tienen planetas que son comparables en tamaño y masa a Júpiter en órbita alrededor de ellos. Un nuevo estudio realizado por un equipo de investigadores de la Universidad de Lancashire Central (UCLan) ha abordado el misterio de cómo podría estar sucediendo esto. En esencia, su trabajo muestra que los gigantes gaseosos solo tardan unos pocos miles de años en formarse.
El estudio, que apareció recientemente en la revista. Astronomía y astrofísica, fue obra del Dr. Anthony Mercer y del Dr. Dimitris Stamatellos de la UCLan Jeremiah Horrocks del Instituto de Matemáticas, Física y Astronomía (JHI - MPA). El Dr. Mercer, un lector de astrofísica del JHI - MPA, dirigió la investigación bajo la supervisión del Dr. Stamatellos, quien lidera el grupo "Formación teórica de estrellas y exoplanetas" del instituto.
Juntos, estudiaron cómo los planetas podrían formarse alrededor de estrellas enanas rojas para determinar qué mecanismo permitiría la formación de gigantes gaseosos supermasivos. De acuerdo con los modelos convencionales de formación de planetas, donde la acumulación gradual de partículas de polvo conduce a cuerpos progresivamente más grandes, los sistemas de enanas rojas no deberían tener suficiente masa para formar planetas de tipo súper Júpiter.
Para investigar esta discrepancia, Mercer y el Dr. Stamatellos usaron la Investigación distribuida del Reino Unido utilizando la supercomputadora Advanced Computing (DiRAC), que conecta instalaciones en Cambridge, Durham, Edimburgo y la Universidad de Leicester, para simular la evolución de los discos protoplanetarios alrededor de estrellas enanas rojas. Estos discos giratorios de gas y polvo son comunes alrededor de todas las estrellas recién nacidas y son los que eventualmente conducen a la formación de planetas.
Lo que encontraron fue que si estos discos jóvenes son lo suficientemente grandes, pueden fragmentarse en diferentes piezas, que se unirían debido a la atracción gravitacional mutua para formar planetas gigantes gaseosos. Sin embargo, esto requeriría que los planetas se formen en unos pocos miles de años, una escala de tiempo que es extremadamente rápida en términos astrofísicos. Como explicó el Dr. Mercer:
“El hecho de que los planetas puedan formarse en tan poco tiempo alrededor de pequeñas estrellas es increíblemente emocionante. Nuestro trabajo muestra que la formación de planetas es particularmente robusta: otros mundos pueden formarse incluso alrededor de pequeñas estrellas en una variedad de formas y, por lo tanto, los planetas pueden ser más diversos de lo que pensábamos anteriormente ".
Su investigación también indicó que estos planetas estarían extremadamente calientes después de su formación, con temperaturas que alcanzarían miles de grados en sus núcleos. Debido a que no tienen una fuente de energía interna, con el tiempo se debilitarían. Esto significa que estos planetas serían fáciles de observar en la longitud de onda infrarroja cuando aún son jóvenes, pero la ventana para la observación directa sería pequeña.
Aún así, dichos planetas aún podrían observarse indirectamente en función de su efecto sobre su estrella anfitriona, que es la forma en que normalmente se han encontrado los planetas que orbitan estrellas enanas rojas. Esto se conoce como el Método de Velocidad Radial (también conocido como Espectroscopía Doppler), donde los cambios en los espectros de la estrella indican que se está moviendo, lo que es una indicación de que los planetas ejercen su influencia gravitacional sobre él. Stamatellos agregó:
“Esta fue la primera vez que pudimos ver no solo planetas formándose en simulaciones por computadora, sino también determinar sus propiedades iniciales con gran detalle. Fue fascinante descubrir que estos planetas son del tipo "rápido y furioso": se forman rápidamente y tienen un calor inesperado ".
Estos resultados no son nada si no son oportunos. Recientemente, los astrónomos detectaron un segundo planeta extrasolar alrededor de Proxima Centauri, la estrella más cercana a la nuestra. A diferencia de Proxima b, que es del tamaño de la Tierra, rocosa y orbita dentro de la zona habitable de la estrella; Se cree que Proxima c tiene 1,5 veces el tamaño de la Tierra, la mitad de masivo que Neptuno (lo que lo convierte en un mini-Neptuno), y orbita bien fuera de la zona habitable de Proxima Centauri.
Saber que existe un posible mecanismo que permite que se formen gigantes gaseosos alrededor de las estrellas enanas rojas nos acerca un paso más a la comprensión de estas estrellas completamente comunes, pero aún misteriosas.
