Por Rafael Brahm, investigador postdoctoral MAS y del Instituto de Astrofísica UC
Una de las principales motivaciones para detectar nuevos planetas extrasolares es comprender cómo se forman y de qué materiales están constituidos. Las propiedades básicas que necesitamos para contestar esas preguntas son sus masas y radios. Hoy en día, estas propiedades solo pueden ser obtenidas para los planetas que, vistos desde la Tierra, eclipsan a su estrella. Para estos exoplanetas transitantes podemos medir su radio a partir de la fracción de luz de estrella que bloquean, mientras que sus masas se determinan midiendo el efecto gravitacional del planeta sobre su estrella.
De los 3472 planetas descubiertos a la fecha conocemos con precisión sus masas y radios solo para un 10%. Además, la gran mayoría de los que han sido medidos orbitan extremadamente cerca de su estrella (mucho más cerca que Mercurio del Sol) con períodos orbitales menores a cinco días. Esto hace que la estructura del planeta esté muy afectada por la estrella y dificulta el estudio de la estructura física de los planetas en sí.
En el MAS trabajamos para descubrir planetas transitantes en colaboración con el proyecto internacional HATSouth. Este proyecto consta de 24 pequeños telescopios robóticos ubicados en tres estaciones en el hemisferio sur: Australia, Namibia y Chile. Esta distribución permite monitorear la luz de muchas estrellas ininterrumpidamente ya que cuando se hace de día en una estación, ya es de noche en otra. De esta manera se obtienen muchos más datos, y mucho más completos, que observando sólo desde un locación geográfica. La estrategia aumenta significativamente la probabilidad de detectar planetas con períodos orbitales más largos que cinco días.
Es así como recientemente descubrimos el planeta HATS-17b, que tiene un período de 16.3 días, y resulta ser el planeta transitante de mayor período orbital descubierto desde la Tierra. El largo período implica que HATS-17b está lo suficientemente lejos de su estrella como para que su estructura física no está mayormente alterada. Lo que descubrimos es que HATS-17b tiene una masa similar a la de Júpiter, pero un radio 20% menor al del gigante de nuestro Sistema Solar. La alta densidad de HATS-17b indica que contiene un núcleo sólido de aproximadamente 200 veces la masa de la Tierra. Esto marca un significativo contraste con las 10 masas terrestres que contendría Júpiter en su núcleo. La elevada concentración de material sólido de HATS-17b parece estar relacionada con la alta concentración de elementos pesados de su estrella madre. Esto implicaría que los planetas gigantes tenderían a formarse a partir de una aglomeración inicial de elementos sólidos y no por colapso gravitatorio de gases dentro del disco protoplanetario. El descubrimiento de otros sistemas similares por el proyecto HATSouth será fundamental para confirmar o rechazar estas ideas.
Imagen principal: Los 8 telescopios del proyecto HATSouth ubicados en el observatorio Las Campanas (Chile). Crédito: Gaspar Bakos
