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Nuevas imágenes de Planet entrega primera ciencia



La máscara de vórtice que se muestra a la izquierda está hecha de diamante sintético. Visto con un microscopio electrónico de barrido, derecho, revela la microestructura "vórtice" de la máscara. Crédito de la imagen: Universidad de la Universidad de Lieja/Uppsala

Un nuevo dispositivo en el Observatorio W.M. Keck de Hawai ha entregado sus primeras imágenes, que muestran un anillo del planeta formando polvo alrededor de una estrella y por separado, un cuerpo fresco, estrella, llamado una enana marrón, cerca de su estrella compañera.

El dispositivo, llamado un coronógrafo de vórtice, que se instaló recientemente dentro de la cámara termográfica infrarroja workhorse en Keck NIRC2 (cerca de infrarrojo cámara 2). Tiene el potencial de imagen sistemas planetarios y enanas marrones más cerca a sus estrellas de host que cualquier otro instrumento en el mundo.

"El coronógrafo de vórtice permite asomarse a las regiones de donde supuestamente se forman planetas gigantes como Júpiter y Saturno, alrededor de las estrellas", dijo Dmitri Mawet, investigador en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y Caltech, en Pasadena. "Antes de ahora, sólo fuimos capaces de gigantes del gas imagen que nacen mucho más lejos hacia fuera. Con el vórtice, podremos ver los planetas que orbitan como cerca de sus estrellas como de nuestro Sol Júpiter, o de dos a tres veces más que lo que era posible antes."

Los nuevos resultados de vórtice se presentan en dos documentos, ambos publicados en la edición de enero de 2017 de The Astronomical Journal. Un estudio, dirigido por Gene Serabyn de JPL, el liderato del proyecto vórtice Keck, presenta la primera imagen directa de la enana marrón llamada HIP79124 B. Esta enana marrón está situadas 23 unidades astronómicas de una estrella (una unidad astronómica es la distancia entre nuestro Sol y la Tierra) en una región de formación estelar cercana llamada Scorpius-Centaurus.

"La habilidad de ver muy cerca de estrellas también nos permite buscar planetas alrededor de estrellas más distantes, donde los planetas y las estrellas aparecerán juntos. Tener la capacidad para estudiar estrellas distantes planetas es importante para la captura de planetas formándose todavía,"dijo Serabyn. Él también condujo un equipo que probó a un precursor del aparato vortex en el telescopio Hale en el Observatorio Palomar del Caltech, cerca de San Diego. En 2010, el equipo asegura imágenes de alto contraste de los tres planetas que orbitan en los lejanos alcances del sistema estrella llamada HR8799.

El segundo estudio de vórtice, liderado por Mawet, presenta una imagen de la más interna de tres anillos de material polvoriento planeta formándose alrededor de la joven estrella llamada HD141569A. Los resultados, cuando se combina con los datos infrarrojos de Spitzer de la NASA y las misiones de Wise y la misión de Herschel de la Agencia Espacial Europea, revelan que material de formación de planeta de la estrella se compone de granos de tamaño de piedras de olivino, uno de los silicatos más abundantes en la capa de la Tierra. Los datos también muestran que la temperatura del anillo interior reflejada por el vórtice es menos 280 grados Fahrenheit (100 Kelvin, o menos 173 grados centígrados), un poco más caliente que nuestro cinturón de asteroides.

"Los tres anillos alrededor de esta estrella joven se jerarquizan como muñecas rusas y sufriendo dramáticos cambios de formación planetaria," dijo Mawet. "Hemos demostrado que granos de silicato han aglomerado en los guijarros, que son los bloques de edificio de embriones del planeta".

Sobre el coronógrafo de vórtice.

El vórtice fue inventado en el año 2005 por Mawet mientras estaba en la Universidad de Lieja en Bélgica. El coronógrafo de vórtice de Keck fue construida por una combinación de la Universidad de Lieja, la Universidad de Uppsala en Suecia, el JPL y el Caltech.

Las primeras imágenes de la ciencia y los resultados del instrumento de vórtice demuestran su capacidad para obtener imágenes de regiones de formación de planeta ocultadas bajo el fulgor de las estrellas. Las Estrellas eclipsan a planetas por un factor de pocos miles a unos mil millones, lo que la tenue luz de planetas son muy difíciles de ver, especialmente para los planetas que se encuentran cerca de sus estrellas. Para enfrentar este desafío, los investigadores han inventado instrumentos llamados coronógrafos, que típicamente utilizan diminutas máscaras para bloquear la luz de las estrellas, al igual que bloquear el Sol con la mano o un visor del coche para ver mejor.

Lo que hace único el coronógrafo de vórtice es que no bloquea la luz de las estrellas con una máscara, pero en su lugar vuelve a dirigir la luz de los detectores mediante una técnica en la que las ondas de luz se combinan y se cancelan hacia fuera. Porque el vórtice no requiere una máscara occulting, tiene la ventaja de tomar imágenes de las regiones más cercanas a las estrellas que otros coronógrafos. Mawet compara el proceso con el ojo de una tormenta.

"El instrumento se llama un coronógrafo de vórtice debido a la luz de las estrellas se centra en una singularidad óptica, que crea un agujero negro en la ubicación de la imagen de la estrella," dijo Mawet. "Los huracanes tienen una singularidad en sus centros donde el viento acelera la gota a cero--el ojo de la tormenta. El coronógrafo de vórtice es básicamente el ojo de una tormenta óptico donde enviamos la luz de las estrellas".

Qué sigue para el vórtice

En el futuro, el vórtice a de mirar muchos más sistemas planetarios jóvenes, en particular planetas cerca de las "líneas de frost", que son la región alrededor de una estrella donde las temperaturas son lo suficientemente frías como para las moléculas volátiles, como agua, metano y dióxido de carbono, se condense en granos de hielo sólidos. La línea de congelamiento se cree que un sistema solar se dividen en regiones donde los planetas son propensos a ser rocosos o gigantes del gas. Encuestas de la región de la línea de congelamiento por el coronógrafo de vórtice ayudará con el rompecabezas curso respuesta acerca de una clase de planetas gigantes, caliente que se encuentra extremadamente cerca de sus estrellas--el "hot Jupiters" y "Neptunos calientes." ¿Estos planetas primera forma cerca de la línea de escarcha y migrar en, o se formó junto a sus estrellas? «Con un poco de suerte, podríamos coger planetas en proceso de migración a través del disco de formación de planeta, mirando estos objetos muy pequeños Mawet dijo.

"El poder del vórtice reside en su capacidad a los planetas de la imagen muy cerca de su estrella, algo que no podemos hacer de planetas como la Tierra," dijo Serabyn. "El coronógrafo de vórtice puede ser clave para tomar las primeras imágenes de un punto azul pálido como el nuestro propio".

El Observatorio de Keck es administrado por Caltech y la Universidad de California. En 1996, la NASA se unió como socio de la sexta en el Observatorio Keck. JPL es administrado por Caltech para la NASA.

Elizabeth Landau
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-354-6425
elizabeth.landau@jpl.nasa.gov

Whitney Clavin
Caltech, Pasadena, Calif.
626-395-1856
wclavin@caltech.edu

Written by Whitney Clavin

Traducción: El Quelonio Volador

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