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PDS 70

estrella de tipo T Tauri en la constelación del Centauro

PDS 70 es una estrella T Tauri muy joven, en la constelación del Centauro. Se encuentra a 370 años luz de la Tierra (110 parsecs), tiene una masa de 0,76 M☉ y aproximadamente 5,4 millones de años. La estrella tiene un disco protoplanetario que alberga dos exoplanetas nacientes, denominados PDS 70b y PDS 70c, que han sido fotografiados por el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral.

PDS 70

El disco protoplanetario de PDS 70 con el planeta PDS 70b (derecha)
Datos de observación
(Época J2000)
Constelación Centaurus
Ascensión recta (α) 14h 08m 10.15455s
Declinación (δ) −41° 23′ 52.5733″
Mag. aparente (V) 12
Características físicas
Clasificación estelar Pre-secuencia principal
(T Tauri)
Tipo K7
Masa solar 0.76 ± 0.02 M☉
Radio (1.26 ± 0.15 R☉)
Índice de color 0.71 (U-B)
1.06 (V-R)
Luminosidad 0.35 ± 0.09 L☉
Temperatura superficial 3972 ± 36 K
Periodo de rotación ~50 días
Edad 5,4 ± 1 ma
Astrometría
Velocidad radial 0,74 ± 3,22 km/s km/s
Distancia 366.6 ± 0.8 años luz (112.4 ± 0.2 pc)
Paralaje 8,8975 ± 0,0191 mas
Sistema
Planetas y otros astros 2 (PDS 70b y PDS 70c)
Referencias
SIMBAD enlace
Otras designaciones
V1032 Cen
2MASS J14081015-4123525
IRAS 14050−4109
[editar datos en Wikidata]

PDS 70b fue el primer protoplaneta confirmado en ser fotografiado directamente.[1]​

Descubrimiento y denominación editar

El "PDS" en el nombre de la estrella significa Pico dos Días Survey, un estudio que buscó estrellas previas a la secuencia principal en función a los colores infrarrojos de la estrella medidos por el satélite IRAS.[2]​

PDS 70 fue identificada como una estrella variable T Tauri en 1992, a partir de estos colores infrarrojos.[3]​ El brillo de PSD 70 varía casi periódicamente con una magnitud de unas pocas centésimas de magnitud de luz visible.[4]​ Las mediciones del período de la estrella en la literatura astronómica son inconsistentes, oscilando entre 3007 días y 5,1 o 5,6 días.[5]​

Disco protoplanetario editar

El disco protoplanetario de PDS 70 se planteó por primera vez en 1992 y se obtuvo una imagen completa en 2006 con un coronógrafo de máscara fase en el VLT.[6]​ El disco tiene un radio aproximado de 140 UA. En 2012 se descubrió una gran brecha (~65 UA) en el disco, que se pensaba que era causaba por la formación planetaria.

Más tarde, se halló que la brecha tenía múltiples regiones: los granos de polvo grande se ausentaban hasta las 80 UA, mientras que los granos de polvo pequeño sólo se ausentaban hasta las 65 UA observadas previamente. Hay una asimetría en la forma general de la brecha; estos factores indican que es probable que hayan múltiples planetas que afecten la forma del espacio y distribución de polvo.

Sistema planetario editar

Sistema planetario PDS 70[7]​
Compañeros de la estrella Masa Semieje mayor(UA) Período orbital(días) Excentricidad Inclinación Radio
PDS 70b[8]​ 7,0 ± 0,5 MJ 22.7+2.0
−0.5 		45108+3580
−1790 		0.17 ± 0.6 131.0+2.9
−2.6° 		1.75 ± 0.75 RJ
PDS 70c[9]​ 4,4 ± 1,1 MJ 30.2+2.0
−2.4 		69945+5771
−11500 		0.037+0.041
−0.025 		130.5+2.5
−2.4° 		-
Disco protoplanetario ~65–140 UA ~130° -

En los resultados publicados en 2018, un planeta en el disco, denominado PDS 70b fue fotografiado con el Generador de Imágenes de Planetas SPHERE del VLT.[10]​[11]​ Con una masa estimada de unas pocas veces mayor a la Júpiter, se pensaba que el planeta tenía temperaturas de alrededor de 1000 °C y atmósfera con nubes; su órbita tiene un radio aproximado de 3220 millones de km (21,5 UA), tardando alrededor de 120 años en una revolución.

El espectro de emisión de PDS 70b es gris y sin características, y no se detectaron especies moleculares para 2021.[12]​

Un segundo planeta, llamado PDS 70c, fue descubierto en 2019 utilizando el Espectrógrafo de Campo Integral MUSE del VLT.[13]​ El planeta orbita alrededor de su estrella a una distancia de 5310 millones de km (35,5 UA), más lejos que PDS 70b.[13]​

Este planeta se encuentra en resonancia orbital cercana a 1:2 con PDS 70b, por lo que completa casi una revolución una vez cada que el otro hace casi dos.[13]​

Discos circumplanetarios editar

El modelado predice que PDS 70b ha adquirido su propio disco de acreción,[14]​ el cual se confirmó por observación en 2019[15]​ y la tasa de acreción se midió en al menos 5*10−7 MJ por año.[16]​ Un estudio de 2021 con métodos y datos nuevos sugirió una tasa de acumulación más baja de 1,4 ± 0,2*10−8 MJ/año.[17]​ No está claro cómo conciliar estos resultados entre sí y con los modelos de acreción planetaria existentes; la investigación futura en los mecanismos de acreción y la producción de emisiones de Hα debería ofrecer claridad.[18]​ El radio del disco de acreción ópticamente grueso es de 3,0 ± 0,2 RJ, significativamente más grande que el propio planeta. Su temperatura bolométrica es de 1193 ± 20 K.[19]​

En julio de 2019, los astrónomos que utilizaron el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) informaron la primera detección de un disco circumplanetario en formación lunar. El disco se detectó alrededor de PDS 70c, con un disco potencial observado alrededor de PDS 70b.[20]​[21]​[22]​ El disco fue confirmado por investigadores dirigidos por Caltech utilizando el Observatorio WM Keck en Mauna Kea, cuya investigación se publicó en mayo de 2020.[23]​ En noviembre de 2021 se publicó una imagen del disco circumplanetario alrededor de PDS 70c.[24]​

Hallazgos editar

Posible cuerpo co-orbital editar

En julio de 2023, se anunció la probable detección de una nube de escombros co-orbital con el planeta PDS 70b. Se cree que estos desechos tienen una masa de 0,03 a 2 veces la de la Luna y podría ser evidencia de un planeta troyano o uno en proceso de formación.[25]​[26]​

Detección de agua por el James Webb editar

El Telescopio espacial James Webb detectó rastros de agua en la zona de formación planetaria rocosa del sistema PDS 70, específicamente vapor de agua en el disco interno, a unos 160 millones de kilómetros de la estrella (1,08 UA).

Esta es la primera detección de agua en la "zona del planeta rocoso" de un sistema conocido por tener 2 o más planetas en desarrollo. Eso significa que si algún día se forman planetas rocosos alrededor de PDS 70, tendrán agua lista y esperando.[27]​

Véase también editar

Referencias editar

  1. ↑ «First confirmed image of newborn planet caught with ESO's VLT» [Primera imagen confirmada de un planeta recién nacido captada con el VLT de ESO]. EurekAlert! (en inglés). Consultado el 22 de julio de 2023. 
  2. ↑ Sartori, Marília J.; Gregorio-Hetem, Jane; Rodrigues, Claudia V.; Annibal Hetem; Batalha, Celso (1 de enero de 2010). «ANALYSIS OF THE PICO DOS DIAS SURVEY HERBIG Ae/Be CANDIDATES» [ANÁLISIS DE LA ENCUESTA PICO DOS DIAS CANDIDATOS HERBIG Ae/Be]. The Astronomical Journal 139 (1): 27-38. ISSN 0004-6256. doi:10.1088/0004-6256/139/1/27. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  3. ↑ Gregorio-Hetem, J.; Lepine, J. R. D.; Quast, G. R.; Torres, C. A. O.; de La Reza, R. (1 de febrero de 1992). «A Search for T Tauri Stars Based on the IRAS Point Source Catalog. I.» [Una búsqueda de estrellas T Tauri basada en el catálogo de fuentes puntuales de IRAS.]. The Astronomical Journal 103: 549. ISSN 0004-6256. doi:10.1086/116082. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  4. ↑ «V1032 Cen» [CenV1032]. www.aavso.org. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  5. ↑ Kiraga, M. (1 de marzo de 2012). «ASAS Photometry of ROSAT Sources. I. Periodic Variable Stars Coincident with Bright Sources from the ROSAT All Sky Survey» [ASAS Fotometría de Fuentes ROSAT. I. Estrellas variables periódicas coincidentes con fuentes brillantes del ROSAT All Sky Survey]. Acta Astronomica 62: 67-95. ISSN 0001-5237. doi:10.48550/arXiv.1204.3825. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  6. ↑ «Imágenes coronagráficas de tres estrellas T Tauri de línea débil: evidencia de formación planetaria alrededor de PDS 70». Astronomía y Astrofísica. (2006). Consultado el 22 de julio de 2023. 
  7. ↑ «PDS 70». simbad.u-strasbg.fr. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  8. ↑ «Planeta PDS 70b - Enciclopedia de Planetas Extrasolares». 
  9. ↑ «Planeta PDS 70c - Enciclopedia de Planetas Extrasolares». 
  10. ↑ Keppler, M.; Benisty, M.; Müller, A.; Henning, Th; van Boekel, R.; Cantalloube, F.; Ginski, C.; van Holstein, R. G. et al. (2018-09). «Discovery of a planetary-mass companion within the gap of the transition disk around PDS 70». Astronomy & Astrophysics 617: A44. ISSN 0004-6361. doi:10.1051/0004-6361/201832957. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  11. ↑ Müller, A.; Keppler, M.; Henning, Th; Samland, M.; Chauvin, G.; Beust, H.; Maire, A.-L.; Molaverdikhani, K. et al. (2018-09). «Orbital and atmospheric characterization of the planet within the gap of the PDS 70 transition disk». Astronomy & Astrophysics 617: L2. ISSN 0004-6361. doi:10.1051/0004-6361/201833584. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  12. ↑ Cugno, G.; Patapis, P.; Stolker, T.; Quanz, S. P.; Boehle, A.; Hoeijmakers, H. J.; Marleau, G.-D.; Mollière, P. et al. (2021-09). «Molecular mapping of the PDS70 system: No molecular absorption signatures from the forming planet PDS70 b». Astronomy & Astrophysics 653: A12. ISSN 0004-6361. doi:10.1051/0004-6361/202140632. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  13. ↑ a b c «Un par de planetas incipientes vistos directamente creciendo alrededor de una estrella joven». 
  14. ↑ «Por primera vez, los astrónomos presencian el nacimiento de un planeta a partir de gas y polvo». 
  15. ↑ Christiaens, V.; Cantalloube, F.; Casassus, S.; Price, D. J.; Absil, O.; Pinte, C.; Girard, J.; Montesinos, M. (3 de junio de 2019). «Evidence for a circumplanetary disk around protoplanet PDS 70 b». The Astrophysical Journal 877 (2): L33. ISSN 2041-8213. doi:10.3847/2041-8213/ab212b. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  16. ↑ Hashimoto, Jun; Aoyama, Yuhiko; Konishi, Mihoko; Uyama, Taichi; Takasao, Shinsuke; Ikoma, Masahiro; Tanigawa, Takayuki (1 de mayo de 2020). «Accretion Properties of PDS 70b with MUSE». The Astronomical Journal 159 (5): 222. ISSN 0004-6256. doi:10.3847/1538-3881/ab811e. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  17. ↑ «Telescopio espacial Hubble Mediciones de UV y H α de la emisión de exceso de acreción del joven planeta gigante PDS 70 b». 
  18. ↑ Gebhardt, Chris (13 de mayo de 2021). «With Hubble, astronomers use UV light for first time to measure a still-forming planet’s growth rate». NASASpaceFlight.com (en inglés estadounidense). Consultado el 22 de julio de 2023. 
  19. ↑ Stolker, Tomas; Marleau, Gabriel-Dominique; Cugno, Gabriele; Mollière, Paul; Quanz, Sascha P.; Todorov, Kamen O.; Kühn, Jonas (2020-12). «MIRACLES: atmospheric characterization of directly imaged planets and substellar companions at 4-5 $\mu$m. II. Constraints on the mass and radius of the enshrouded planet PDS 70 b». Astronomy & Astrophysics 644: A13. ISSN 0004-6361. doi:10.1051/0004-6361/202038878. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  20. ↑ Isella, Andrea; Benisty, Myriam; Teague, Richard; Bae, Jaehan; Keppler, Miriam; Facchini, Stefano; Pérez, Laura M. (11 de julio de 2019). «Submillimeter emission associated with candidate protoplanets». The Astrophysical Journal 879 (2): L25. ISSN 2041-8213. doi:10.3847/2041-8213/ab2a12. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  21. ↑ «‘Moon-forming’ Circumplanetary Disk Discovered in Distant Star System». National Radio Astronomy Observatory (en inglés estadounidense). Consultado el 22 de julio de 2023. 
  22. ↑ «‘Moon-forming’ disk found in distant star system | Cosmos». web.archive.org. 12 de julio de 2019. Archivado desde el original el 12 de julio de 2019. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  23. ↑ Observatory, W. M. Keck. «Astronomers confirm existence of two giant newborn planets in PDS 70 system». phys.org (en inglés). Consultado el 22 de julio de 2023. 
  24. ↑ Parks, Jake (8 de noviembre de 2021). «Snapshot: ALMA spots moon-forming disk around distant exoplanet». Astronomy Magazine (en inglés estadounidense). Consultado el 22 de julio de 2023. 
  25. ↑ Balsalobre-Ruza, O.; Gregorio-Monsalvo, I. de; Lillo-Box, J.; Huélamo, N.; Ribas, Á; Benisty, M.; Bae, J.; Facchini, S. et al. (1 de julio de 2023). «Tentative co-orbital submillimeter emission within the Lagrangian region L5 of the protoplanet PDS 70 b». Astronomy & Astrophysics (en inglés) 675: A172. ISSN 0004-6361. doi:10.1051/0004-6361/202346493. Consultado el 22 de julio de 2023. 
  26. ↑ information@eso.org. «Does this exoplanet have a sibling sharing the same orbit?». www.eso.org (en inglés). Consultado el 22 de julio de 2023. 
  27. ↑ Adkins, Jamie (24 de julio de 2023). «Webb Detects Water Vapor in Rocky Planet-Forming Zone». NASA. Consultado el 24 de julio de 2023. 

Enlaces externos editar

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