En las imágenes obtenidas por el JWST/MIRI, solo es visible un punto luminoso.
Sin embargo, los análisis iniciales sugieren la presencia de un planeta gaseoso con propiedades similares a las de Júpiter.
Gracias al JWST, los investigadores han capturado una nueva imagen de Eps Ind Ab, un super-Júpiter con una distancia orbital mucho mayor de lo estimado anteriormente.
Este descubrimiento, que destaca un exoplaneta más frío de lo habitual, requiere una revisión de su masa y su órbita, ofreciendo también un nuevo método para estudiar los gigantes gaseosos fríos a través de la imaginología directa y el análisis espectral. Elisabeth Matthews, investigadora en el Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, y autora principal del artículo de investigación, expresó sorpresa al ver que el punto luminoso en las imágenes MIRI no correspondía a la posición esperada para el planeta.
Estudios previos habían identificado correctamente un planeta en este sistema, pero habían subestimado la masa y la separación orbital de este super-Júpiter.
Con la ayuda del JWST, el equipo logró aclarar estos datos. El descubrimiento es inusual en varios aspectos, mostrando el primer exoplaneta imaginado con el JWST que no había sido previamente observado desde la Tierra, y se presenta mucho más frío en comparación con los planetas gaseosos estudiados hasta ahora por el JWST.
La imagen indica que el planeta aparece como un punto luminoso, proporcionando así una prueba directa de su existencia. El planeta orbita alrededor del componente principal del cercano sistema estelar triple Epsilon Indi, o Eps Ind.
Las convenciones de denominación astronómica asignan la etiqueta Epsilon Indi A a la estrella principal, una estrella enana roja ligeramente más pequeña y más fría que el sol.
El nombre del planeta se construye añadiendo una “b”, resultando en la designación Epsilon Indi Ab. Los nuevos datos del JWST son coherentes con un super-Júpiter que tiene una masa seis veces la de Júpiter en el Sistema Solar.
Epsilon Indi Ab orbita alrededor de su estrella en una órbita excéntrica, elíptica, cuya separación máxima de Eps Ind A debería variar entre 20 y 40 unidades astronómicas. Solo unos pocos planetas gigantes gaseosos fríos que orbitan alrededor de estrellas de la edad del sol son conocidos hasta hoy, y estos han sido todos inferidos indirectamente a partir de mediciones de velocidad radial.
A través de la imaginología y el análisis espectral de los planetas, los astrónomos pueden estudiar sus atmósferas y trazar la evolución de los sistemas planetarios en comparación con los modelos computacionales. Sin embargo, estos planetas son difíciles de encontrar utilizando los métodos de detección clásicos.
Los planetas lejanos de sus estrellas anfitrionas son típicamente muy fríos, a diferencia de los Júpiter calientes que orbitan sus estrellas a separaciones de solo unos pocos radios estelares.
Las órbitas amplias tienen pocas probabilidades de estar alineadas a lo largo de la línea de visión para producir una señal de tránsito.
Además, medir sus señales con el método de la velocidad radial es complicado cuando solo se puede monitorear una pequeña sección de la órbita. Por esta razón, el equipo de Matthews adoptó un enfoque diferente, decidiendo fotografiar el planeta conocido utilizando un método comúnmente conocido como imaginología directa.
Dado que las estrellas anfitrionas de los exoplanetas son tan brillantes, oscurecen cualquier otro objeto cercano.
Por esta razón, el equipo empleó la cámara MIRI del JWST equipada con un coronógrafo, una máscara que bloquea la luz de la estrella como un eclipse artificial.
Otra ventaja es la proximidad de Eps Ind a la Tierra, que es de solo 12 años luz.
Cuanto menor es la distancia a la estrella, mayor es la separación entre dos objetos en una imagen, ofreciendo una mejor oportunidad de mitigar la interferencia de la estrella anfitriona.
MIRI era la elección perfecta porque observa en el infrarrojo térmico o medio, donde los objetos fríos brillan intensamente. El equipo descubrió una señal en los datos que no correspondía al exoplaneta previsto.
Sin embargo, antes de poder realizar tal evaluación, los astrónomos tuvieron que excluir que la señal proviniera de una fuente de fondo no relacionada con Epsilon Indi A.
Los análisis mostraron que la señal provenía muy probablemente de una fuente extragaláctica de fondo.
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