Dos equipos de astrónomos han descubierto un planeta fuera del sistema solar que podría estar orbitando en sentido contrario con respecto a la rotación de la estrella, un descubrimiento que podría arrojar luz sobre como de único es la alineación relativamente perfecta de nuestro sistema solar en  comparación con otros sistemas planetarios.

Al medir la rotación de la estrella madre de HAT-P-7b, un planeta descubierto en 2008, los dos equipos, uno dirigido por el profesor asistente de física del MIT Joshua Winn y el otro por Norio Narita en el Observatorio Astronómico Nacional del Japón, encontró que la órbita se inclina por lo menos 86 grados con respecto al ecuador de la estrella. La drástica desalineación del exoplaneta, sugiere que sea rotativo en los dos polos de la estrella o que gire en sentido contrario, un fenómeno que no ocurre en nuestro sistema solar y que podría ayudar a explicar por qué la vida se desarrolla aquí .

Más de 400 exoplanetas han sido descubiertos desde 1995 gracias a los grandes telescopios terrestres que han hecho más fáciles de observar estos planetas. Su estudio es importante porque sus diferentes órbitas pueden ayudar a los astrónomos entender mejor cómo se forman los planetas.

Las imagenes muestran dos posibilidadespara la extraña orbita de HAT-P-7b. El grafico de arriba muestra una orbita "polar" en la cual el planeta va sobre los polos de la estrella. La imagen de abajo muestra una orbita "retrograda" en la cua el planeta gira en posicion contraria a la rotacion de la estrella. Astronomos no pueden distinguirestas dos posibilidades porque la orientacion exacta del eje de rotacion de la estrella aun no se sabe. Ilustraciones: Simon Albrecht

La popularidad del estudio de los exoplanetas ha revivido la astronomía estelar, el estudio de cómo se forman las estrellas, que había pasado a un segundo plano en otros campos como la cosmología hasta hace poco, según Adam Burrows, astrofísico de la Universidad de Princeton. Sin embargo, “a fin de comprender los planetas, tenemos que entender las estrellas”, explicó Burrows, señalando que muchas de las propiedades de los planetas evolucionaron en términos de parámetros estelares como masas, radios y espectros. Debido a que la formación de planetas se entiende en el contexto de la formación de estrellas, los planetas y la astronomía estelar “se necesitan mutuamente”, dijo Burrows.

Los planetas de nuestro sistema solar están bien alineados, girando en la misma dirección que la de su estrella madre, el sol. Durante cientos de años, los astrónomos han considerado este modelo como un indicio de que los planetas y el sol forman a partir de la misma disco giratorio de gas y polvo. Ellos han asumido lo mismo acerca de otros sistemas planetarios, Winn dijo.

Pero los acontecimientos recientes en el estudio de los exoplanetas, sugieren que estos no se ajustan a las teorías anteriores de la evolución orbital y pueden haberse desarrollado de una manera totalmente diferente de la del sistema solar.

El estudio de los exoplanetas proporciona el contexto para la comprensión de lo inusual, o tal vez normal, del sistema solar. Que haya vida en nuestro sistema solar podría tener algo que ver con el hecho de que los planetas están alineados casi perfectamente con el sol. O tal vez esta alineación ordenada de los planetas es la norma, y un exoplaneta con la orbita tan inclinada sea lo inusual, explicó Winn.

El descubrimiento de HAT-P-7b  no es el primero que se encuentra con una órbita inclinada. En febrero, el equipo de Winn encontró otro exoplaneta con una inclinación de 37 grados. Pero su último descubrimiento es “de lejos el caso más drástico de un desajuste que se ha encontrado”, según Winn, cuya investigación fue publicada en un artículo en el Astrophysical Journal en octubre.

Además de Winn y Simón Alberto, un estudiante postdoctoral del grupo de Winn en el MIT, el equipo incluyó a John Asher Johnson de la Universidad de Hawai; Andrew Howard, y Geoffrey Marcy de la Universidad de California, Berkeley; Ian Crossfield de la Universidad de California, Los Angeles; y Matthew Holman del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. El trabajo fue financiado por el programa Origins de la NASA.

Descubrir lo extraño

Winn equipo descubrió la desalineación en julio, utilizando el telescopio japonés Subaru en Hawai. Para medir el ángulo de la órbita de HAT-P-7b, que es 1,4 veces más ancho y 1,8 veces más masivo que Júpiter y situado a unos 1.000 años luz de distancia, es necesario que sea un planeta “eclipsante”, o que pase delante de su sol desde nuestra perspectiva.

“Hay sólo unos 60 exoplanetas eclipsantes conocidos, y acabamos de empezar nuestro recorrido por la lista”, dijo Albrecht. HAT-P-7b es el exoplaneta 15º medido por Winn y sus colegas.

Este exoplaneta eclipsante permite a los astrónomos basarse en el desplazamiento del efecto Doppler que crea cambios sutiles de color al ser medido por un espectrógrafo de alta resolución, cuando algo se mueve, como una estrella en rotación. Cuando algo se mueve hacia nosotros, se ve un poco más azul, y cuando se aleja de nosotros, se ve un poco más rojo, Winn explicó.

Si la órbita de un exoplaneta pasa a ser visto desde el ángulo justo, por lo que el planeta pasa directamente por delante de la estrella de una vez por órbita, el planeta bloquea una pequeña fracción de la luz de las estrella que llega a la Tierra. Esto no sólo hace que la estrella aparezca más tenue, sino también hay cambios en el espectro de la luz de la estrella,que es como el arco iris que se ve cuando la luz pasa a través de un prisma. Según Winn, si un planeta es progrado, primero pasa por delante de la proximidad o la mitad azul de la estrella, y esto causa un desplazamiento hacia el rojo en la luz de las estrellas observadas. El planeta pasa por el retroceso o la mitad roja de la estrella, provocando un cambio de color azul.

El equipo de Winn observó el patrón opuesto de HAT-P-7b. “En primer lugar, vimos la luz de la estrella tornarse más azul, y luego más rojo”, dijo Albrecht. “En todos los demás casos que hemos visto, la luz es roja al principio y luego es azul. Esto nos indicó que desde nuestro punto de vista de la Tierra, el HAT-P-7b estrellas parece girar en la dirección opuesta a la revolución de su planeta. ”

Midiendo estos cambios, se puede estimar el ángulo entre el eje de la estrella y la órbita del planeta. Equipo Winn estima que el ángulo puede estar entre al menos 86º y 180 grados. Esto significa que el exoplaneta  orbita alrededor de los polos de su estrella con una inclinación de unos 90º, o bien, está girando hacia atrás a lo largo del ecuador de la estrella a 180 grados.

“Hay una amplia gama de incertidumbre, porque no hemos medido el ángulo real entre la órbita y el Ecuador estelar. En vez de eso sólo se puede medir el ángulo que vemos desde nuestro punto de vista sobre la Tierra “, explicó Winn. Lo que se desconoce cómo se inclina el eje de rotación estelar es con respecto a nuestra línea de visión.

El equipo japonés informó de resultados similares en un artículo publicado en Publications of Astronomical Society of Japan Letters en octubre.

Explicar la desalineación

Debido a que los teóricos son reacios a abandonar la teoría de que todos los planetas y sus estrellas se forman de un disco del mismo material, se centran en la idea de que los exoplanetas se formaron con una órbita “normal” y de alguna manera se cambió, según Winn.

Una posibilidad es que varios planetas se formaron en lo que resultó ser una configuración inestable, con su gravedad luchando con la de otros planetas hasta cierto punto, dando paso a “algo más caótico donde los planetas van por cualquier lado”, dijo Winn.

O tal vez hay un tercer objeto, como un planeta adicional o una estrella compañera en el sistema, cuya gravedad perturba la órbita del exoplaneta y la inclina, un fenómeno conocido como el efecto Kozai.

“El objetivo es averiguar con qué frecuencia sucede esto para determinar como de improbable puede resultar nuestro rincon galactico”, dijo Winn. En agosto, un equipo europeo anunció que había descubierto un exoplaneta retrógrado conocido como WASP-17b, aunque los resultados finales del equipo aún no han sido publicados.

Adam Burrows adelante que HAT-P-7b será muy estudiado, ya que es uno de los pocos exoplanetas que puede ser visto por el satélite de la NASA Kepler y podrían ayudar a abrir el campo de la astronomía estelar.

“Hace años el campo estaba en calma”, explicó Burrows. “Pero ahora, a causa de estos resultados, el campovuelve a ser lo que era. Hay un renacimiento, y esto es en gran medida es gracias a los observadores como Josh, que han impulsado el tema.

Fuente: http://web.mit.edu/newsoffice/2009/backward-planet.html