Ilustración que muestra a HD 189733b, el primer exoplaneta observado en rayos X pasando frente a su estrella anfitriona. Crédito: Ilustración: NASA(CXC/M. Weiss; rayos X: NASA/CXC/SAO/K. Poppenhaeger.
__________________Por primera vez desde que se descubrió el primer exoplaneta hace casi 20 años, observaciones en rayos X han detectado un exoplaneta pasando frente a su estrella anfitriona.
Un alineamiento ventajoso de un planeta y su estrella anfitriona en el sistema HD 189733 , el cual se ubica a 63 años luz de la Tierra, permitió al Observatorio Chandra de rayos X de la NASA y al Observatorio XMM Newton de la Agencia Espacial Europea observar una disminución en la intensidad de los rayos X en el momento en que un planeta transitaba frente a la estrella.
“Miles de planetas candidatos han sido vistos transitando en luz óptica solamente,” dijo Katja Poppenhaeger del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) en Cambridge, Massachusetts, quien dirigió un nuevo estudio que será publicado en la edición del 10 de agosto del The Astrophysical Journal. “Poder estudiar uno de ellos en rayos X es importante porque revela nueva información acerca de las propiedades de un exoplaneta.”
El equipo utilizó al Chandra para observar seis tránsitos además de datos proporcionados por el XMM Newton sobre un tránsito adicional.
El planeta, conocido como HD 189733b, es un Júpiter caliente, lo que significa que tiene un tamaño similar al planeta más grande de nuestro Sistema Solar pero en una órbita mucho más cercana a su estrella. HD 189733b se ubica 30 veces más cerca de su estrella que la Tierra del Sol. Orbita su estrella una vez cada 2,2 días.
HD 189733b es el Júpiter caliente más cercano a la Tierra, lo que lo hace un objetivo primordial para los astrónomos que quieren aprender más acerca de este tipo de exoplaneta y de la atmósfera circundante. Se ha utilizado al telescopio espacial Kepler para estudiarlo en luz visible y al Hubble para confirmar que su color es azul como resultado de la dispersión preferencial de la luz azul por parte de partículas de silicato en su atmósfera.
El estudio con el Chandra y el XMM Newton ha aportado pistas acerca del tamaño de la atmósfera del planeta. El Chandra observó la disminución de la luz durante los tránsitos. La disminución en rayos X fue tres veces mayor a la disminución en luz óptica.
“Los datos de los rayos X sugiere que hay capaz extendidas de la atmósfera del planeta que son transparentes a la luz óptica pero opacas a los rayos X, “dijo el coautor Jurgen Schmitt del Hamburger Sternwarte en Hamburgo, Alemania. “Sin embargo, necesitamos de más datos para confirmar esta idea.”
Los investigadores también están aprendiendo sobre cómo el planeta y la estrella se pueden afectar mutuamente.
Los astrónomos han sabido por una década que la radiación en ultravioleta y rayos X proveniente de la estrella principal en HD 189733 evaporará la atmósfera de HD 189733b con el tiempo. Los autores estiman que se pierden de 100 millones a 600 millones de kilogramos de masa por segundo. También parece que la atmósfera de HD 189733b se reduce de un 25 a un 65 porciento más rápido de lo que ocurriría si la atmósfera del planeta fuera más pequeña.
“La atmósfera extendida de este planeta lo convierte en un objetivo grande de la radiación de alta energía de su estrella, por lo tanto hay una evaporación mayor,” dijo el coautor Scott Wolk también de CfA.
La estrella principal en HD 189733 también tiene una débil compañera roja, detectada por primera vez en rayos X por Chandra. Es probable que ambas estrellas se hayan formado al mismo tiempo, pero la estrella principal parece de 3 mil millones a 3,5 mil millones de años más joven que su compañera porque rota más rápido, despliega un mayor nivel de actividad magnética y es cerca de 30 veces más brillante en rayos X que su compañera.
“Esta estrella no está actuando de acuerdo a su edad y tener un planeta gigante como compañero puede ser la explicación,” dijo Poppenhaeger. “Es posible que este Júpiter caliente esté manteniendo la rotación y actividad magnética de la estrella en niveles altos debido a las fuerzas de marea, haciendo que se comporte en muchos aspectos como una estrella mucho más joven.”