Astro News de 60 segundos: exoplanetas de helio y una sorpresa de supernova

Esta semana en noticias de astronomía: atmósferas de helio infladas rodean dos exoplanetas, y el telescopio espacial Kepler captura los momentos alrededor de una supernova que insinúan una estrella compañera que desencadena la explosión.

El helio infla algunas atmósferas de exoplanetas

La impresión artística del exoplaneta HAT P 11b con su atmósfera de helio extendido arrastrada por la estrella, una estrella enana naranja más pequeña, pero más activa, que el Sol.
Denis Bajram / Univ. de ginebra

Como un par de globos de fiesta de un día, dos planetas en nuestra galaxia parecen estar hinchados con helio y goteando en el espacio.

El helio es el segundo elemento más abundante en el universo después del hidrógeno. A pesar de eso, los investigadores solo recientemente comenzaron a detectarlo en las atmósferas de los exoplanetas.

La esperanza es que el helio, siendo el segundo elemento más ligero, podría ser una sonda sensible de cómo la luz solar erosiona los cielos planetarios. Los astrónomos sospechan que los gigantes de gas hinchado acurrucados junto a sus estrellas podrían perder la mayoría de sus atmósferas debido a la incesante afluencia de radiación ultravioleta y de rayos X de alta energía.

Ahora, dos mundos están concediendo a los investigadores su deseo. Lisa Nortmann (Universidad de La Laguna, España) y sus colegas, utilizando el telescopio de 3.5 metros en el Observatorio de Calar Alto en España, detectaron un rastro de helio que se arrastraba detrás del exoplaneta de masa de Saturno WASP b 69b (ubicado aproximadamente 160 años luz de distancia) mientras orbita alrededor de su sol aproximadamente una vez cada 4 días. La cola de helio en forma de cometa se extiende aproximadamente a 170, 000 kilómetros (110, 000 millas) del planeta.

En un documento complementario que se basa en datos del mismo telescopio, Romain Allart (Universidad de Ginebra, Suiza) y sus colegas encontraron una atmósfera de helio hinchada, cinco veces más ancha que el planeta mismo, que envuelve la masa de Neptuno. HAT mundial P 11b, que orbita una estrella a unos 120 años luz de distancia. Los espectros revelan que los vientos de helio parecen soplar del lado del día al lado de la noche a casi 10, 000 kilómetros por hora (7, 000 mph).

Estos dos hallazgos, ambos publicados en la revista Science del 7 de diciembre, no son la primera vez que los investigadores detectan helio alrededor de un exoplaneta. Ese honor es para el planeta WASP 107b los astrónomos informaron la detección de helio escapando de ese mundo en mayo. Sin embargo, estos informes más recientes son la primera vez que los astrónomos han podido resolver detalles sobre las atmósferas de helio.

El cuerpo de supernova golpea a un compañero

La concepción de este artista muestra un material de sifón enano blanco (izquierda) de una estrella más grande, un proceso que eventualmente causará una explosión estelar.
NASA

Las posibles explicaciones de lo que hace que una estrella crezca son muchas y variadas, y los astrónomos debaten las causas subyacentes exactas. Ahora, una línea de tiempo detallada de una supernova en el momento en que irrumpe en la escena proporciona nuevos detalles para ayudar a los investigadores en esta búsqueda.

El último telescopio espacial Kepler (que descanse en paz) es mejor conocido por sus miles de descubrimientos de exoplanetas. Pero en sus últimos años, se convirtió en una herramienta útil para proporcionar instantáneas cada 30 minutos de fenómenos que evolucionan rápidamente en el cosmos. En febrero, captó los momentos antes, durante y después de la detección de una supernova, llamada 2018oh, que explotó en una galaxia a aproximadamente 160 millones de años luz de distancia.

De inmediato, la acumulación de luz parecía extraña. En los primeros cinco días después de la explosión, la supernova parecía emitir un exceso de luz en comparación con otras supernovas similares. Después de eso, su evolución avanzó más o menos como se esperaba.

Al informar el 25 de noviembre en el sitio de preimpresión de astronomía arXiv.org, Georgios Dimitriadis (Universidad de California, Santa Cruz) y sus colegas sospechan que el exceso de luz provenía de la onda expansiva de supernova que se estrelló contra una estrella compañera, una compañera que pudo haber desencadenado la detonación.

Supernova 2018oh está clasificada como una supernova Tipo 1a, lo que significa que probablemente surgió de la destrucción de una enana blanca, el núcleo desnudo que quedó después de que estrellas como nuestro Sol se quedaran sin combustible. Hay dos ideas principales sobre lo que causaría una explosión de una enana blanca. Una posibilidad es que dos enanas blancas encerradas en un abrazo gravitacional se unan. Otro escenario es que una estrella compañera común y corriente sigue arrojando gas a la enana blanca hasta que se vuelve demasiado pesada para soportar su propio peso, lo que desencadena una explosión termonuclear.

La historia de la doble enana blanca parece explicar la mayoría de las supernovas de Tipo 1a, según un artículo de revisión de 2014. Pero un puñado, como 2018oh, parece ser causado por una sola enana blanca que roba gas de un vecino. El equipo de Dimitriadis señala que algunos escenarios proporcionan una buena coincidencia con las observaciones, incluida la presencia de una fina capa de helio que envuelve a la estrella condenada o la presencia de una pepita de níquel en su núcleo, pero aparece una enana blanca solitaria. Un poco favorable.

Referencias

L. Nortmann y col. "Detección en tierra de una atmósfera de helio extendida en el Exoplaneta de masa de Saturno WASP-69b". Ciencia . 7 de diciembre de 2018.

R. Allart y col. "Absorción de helio resuelta espectralmente de la atmósfera extendida de un cálido exoplaneta de masa de Neptuno". Ciencia . 7 de diciembre de 2018.

J. Spake y col. "Helio en la atmósfera erosiva de un exoplaneta". Naturaleza . 2 de mayo de 2018.

G. Dimitriadis y col. "Las observaciones de K2 de SN 2018oh revelan una curva de luz ascendente de dos componentes para una supernova Tipo Ia". ArXiv.org. 25 de noviembre de 2018.

D. Maoz, F. Mannucci y G. Nelemans. "Pistas de observación de los progenitores de las supernovas de tipo Ia". Revisión anual de astronomía y astrofísica . Agosto 2014.