Un estudi revela que els planetes gegants podrien assolir la ‘maduresa’ molt abans del que es pensava

És la primera vegada que s’obtenen dades de les masses de planetes gegants tan joves

A l'estudi hi ha participat el director de l'IEEC i investigador de l’ICE-CSIC, Ignasi Ribas, juntament amb investigadors de l'Institut d'Astrofísica de les Canàries (IAC) i altres institucions d'Espanya, Itàlia, Alemanya, Bèlgica, el Regne Unit i Mèxic  

Un equip internacional de científics ha mesurat per primera vegada les masses dels planetes gegants del sistema V1298 Tau, de només 20 milions d'anys. És la primera vegada que s’obtenen dades de les masses de planetes gegants tan joves. La troballa, que evidencia  que aquest tipus d'objectes ja ha assolit la mida final durant els seus primers 20 milions d'anys d'evolució, es publica avui a la revista Nature Astronomy. 

Per a dur a terme l'estudi s'han utilitzat mesures de velocitat radial dels espectrògrafs HARPS-N, a l'Observatorio Roque de los Muchachos (La Palma, Illes Canàries), i CARMENES, a l'Observatori de Calar Alto (Almeria). A l'estudi, liderat per investigadors de l'Institut d'Astrofísica de Canàries (IAC), hi ha participat el director de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) i investigador de l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC), Ignasi Ribas, juntament amb altres institucions d'Espanya, Itàlia, Alemanya, Bèlgica , Regne Unit i Mèxic. 

L'estudi, liderat per l'investigador de l'IAC Alejandro Suárez Mascareño, ha pogut mesurar les masses dels planetes gegants que orbiten la jove estrella de tipus solar V1298 Tau, mostrant que són similars a les dels planetes gegants del Sistema Solar o d'altres sistemes coneguts que estan a la seva ‘maduresa’. Els resultats d’aquest estudi ajuden a construir una idea més sòlida de l’evolució primerenca de sistemes planetaris com el nostre. 

Els planetes gegants comencen la seva evolució sent cossos amb una mida més gran per més tard contraure's al llarg
de centenars o fins i tot milers de milions d'anys / Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC).

«La caracterització de planetes molt joves és extraordinàriament difícil», comenta Suárez Mascareño, que afirma que «les estrelles presenten nivells d'activitat molt alts i fins fa molt poc era impensable ni tan sols intentar-ho». I afegeix: «Només gràcies a la combinació de deteccions fetes amb telescopis espacials, combinades amb campanyes intenses de velocitat radial i l'ús de les tècniques d'anàlisi més avançades, és possible començar a veure el que està passant en estadis tan primerencs de l’evolució dels sistemes planetaris». 

Els planetes V1298 Tau b i e, descoberts al 2019 per un equip liderat per Trevor David (Jet Propulsion Laboratory) utilitzant dades del telescopi espacial Kepler de la NASA, tenen períodes orbitals de 24 i 40 dies respectivament i masses similars a la de Júpiter. Per mesurar les masses ha calgut separar els senyals generats per aquests planetes de la que correspon a l'activitat de l'estrella, gairebé deu vegades més gran. 

Segons l’estudi, la mesura d’aquestes masses posa a prova les idees actuals sobre la formació de sistemes planetaris. «Durant molts anys els models teòrics ens han dictat que els planetes gegants comencen la seva evolució sent cossos amb una mida més gran per més tard contraure's al llarg de centenars o fins i tot milers de milions d'anys», explica Víctor J. Sánchez Béjar, investigador de l'IAC i coautor del treball. «Ara sabem que en realitat poden assolir una mida similar a la dels planetes del Sistema Solar en molt poc temps», assenyala. 

«Encara no sabem si el sistema V1298 Tau és un cas normal i la seva evolució és similar a la de la majoria de planetes o si ens trobem davant d'un cas excepcional; si aquest fos l’escenari normal, significaria que l’evolució de planetes com Júpiter i Saturn podria haver estat molt diferent de la que pensem», comenta Nicolas Lodieu, investigador de l’IAC i també coautor del treball. 

Per assolir la mesura d'aquestes masses, l'estudi ha necessitat un esforç observacional important i la col·laboració de múltiples observatoris i institucions de diferents països. Per fer el seguiment continu de les variacions d'activitat de l'estrella s'han fet servir observacions preses pels telescopis de l'Observatori de Las Cumbres, una xarxa situada arreu del món. 

Enllaços
– IEEC
– ICE
– IAC
 
Més informació

Aquesta recerca es presenta en un article titulat «Rapid contraction of giant planets orbiting the 20 million-years old star V1298 Tau», de A. Suárez Mascareño et al., que apareixerà a la revista Nature Astronomy el 2 de desembre de 2021.
L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de 25 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.   

L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) amb la unitat científica CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC és un centre CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Contactes

Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Ana Montaner i Sònia Bagudanch
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat 

Autor Principal
Institut d’Astrofísica de les Canàries (IAC)
Seu central: Tenerife, Espanya
Alejandro Suárez Mascareño
Correu electrònic: alejandro.suarez.mascareno@iac.es