Animación real de otro Sistema Solar: HR 8799

Por Claudio Martinez

Estamos empezando a lograr ver directamente los planetas alrededor de otras estrellas. En este caso, el video de cuatro planetas mas masivos que Jupiter, orbitando a la joven estrella HR 8799.

analisis nuevo sistema solar.
Marcados con pequeños círculos amarillos se ven los cuatro planetas y la estrella HR8799 en el centro.

Es una composición de imagenes tomadas entre 2009 y 2016, con el telescopio Keck en Hawaii.

La película esta lejos de mostrar órbitas completas…. el mas cercano tiene una órbita de unos 50 años…. el mas externo entre 400 y 600 años.

Las mediciones son bastante imprecisas, ya que es demasiado poco tiempo de observación.

De todas maneras, según describe Jason Wang, de la Universidad de California, Berkeley, los investigadores suponen que los cuatro planetas están en resonancia unos con otros.

La resonancia significa que los planetas no permanecen a cualquier distancia a su estrella, sino que están coordinados en sus posiciones orbitales. Esto es normal. En nuestro Sistema Solar también sucede así.

Pero en este sistema, la resonancia seria uno-dos-cuatro-ocho. Esto significa que, si tomamos el periodo orbital del mas cercano como uno, el siguiente planeta tiene un periodo doble, el siguiente cuádruple y el ultimo octuple.

Los planetas son tan débiles respecto de la estrella, que es necesario “eclipsarla” con un aditamento que tiene el telescopio. Por eso el lugar donde esta la estrella se ve como un circulo negro.

HR 8799 esta a solo 129 años luz, en la constelación de Pegasus. Es una estrella joven, de no mas que 60 millones de años. Es casi cinco veces mas brillante que el Sol.

Aunque hubiera otros planetas tipo terrestre, y en la zona habitable, es una estrella demasiado joven para que tenga la posibilidad de tener vida.

Wang comenta que la animación fue hecha en base a solo 8 imagenes desde el 2009. Uso un algoritmo de interpolación para dibujar los puntos intermedios para que quedara una película sin “saltos”.

Los planetas siguen perfectamente sus movimientos obedeciendo las leyes de Kepler, y sus órbitas son casi circulares, aunque no totalmente.

A pesar de ser gigantes, cada planeta esta lo suficientemente alejado uno de otro como para no perturbarse mutuamente, haciéndolo un sistema estable en el tiempo. Por simulaciones de computadora, al menos estarán en esas órbitas por 160 millones de años (ahí termino la simulación).

Analizando el video

Me tome el tiempo de analizar las imagenes. Una del 31/7/2009 y la segunda del 11/05/2015. Un total de 2110 días.

analisis nuevo sistema solar analizado
Las órbitas dibujadas en el diagrama son de mi absoluta responsabilidad y claramente una de las varias trayectorias posibles, fundamentalmente si los planetas tienen órbitas algo excéntricas.

Cada planeta se llama por el momento HR 8799 e, d, c y b, en orden de distancia a su estrella. Pude determinar estos valores:

angulo recorrido por      DISTANCIA A LA ESTRELLA    PERIODO CALCULADO       RESONANCIA
                                    UA                      Años
 e    41,1º                         15                       51                   1
 d    17,2º                         26                      120                   2,3
 c    10,0º                         44                      208                   4,1
 b     3,6º                         64                      578                  11,4

Es bastante claro que la resonancia al menos en los tres primeros es perfectamente visible, y en el ultimo el error es tan grande que es factible que todos estén en esa resonancia propuesta.

El estudio original sugiere que el planeta mas cercano tienen un periodo de 50 años y el ultimo de 400, pero repito: los errores son enormes y por ahora solo hay que tomarlas como estimaciones preliminares.

hr8799
Comparativa de nuestro Sistema Solar (arriba) y el sistema de HR8799 (abajo). Las zonas rojas cerca de las estrellas (a la izquierda) y muy lejanas (a la derecha), son detección en infrarrojo de “mugre” (polvo y asteroides). HR 8799 al igual que nuestro SS tienen una zona de asteroides cercanas y una lejana (Cinturón de Kuiper).  Los datos son los del paper profesional.

Habrá que aguardar mas observaciones para asegurar datos reales.

Las similitudes con nuestro Sistema Solar son notables. Se encontró por análisis de las imagenes en infrarrojo que HR8799 tiene un cinturón cercano de asteroides y uno lejano, similar a nuestro cinturón de Kuiper.

Puedes ver el paper completo gratis en ingles en el enlace.

También puedes ver muchísima información de la estrella a nivel profesional en la base de datos Simbad.