Despois do nacemento dunha estrela, o material remanente forma un disco de gas e po ao seu arredor, do que nacen os planetas. Canto menos masiva é a estrela, menos masivo é o material que queda e, por tanto, o disco. Suponse que isto é o que ocorre en estrelas frías e pequenas, a cuxo arredor non poden xurdir planetas tan masivos como Neptuno, que requirirían un disco bastante masivo. Con todo, iso é xusto o que descubriu un equipo internacional de astrónomos: un planeta que ten unha masa polo menos 13 veces superior á da Terra (similar á de Neptuno) cunha órbita próxima ao redor de LHS 3154, unha estrela anana de moi baixa masa, unhas nove veces menos masiva que o Sol.
O achado, publicado na revista Science e liderado polo profesor Guðmundur Stefánsson da Universidade de Princeton (EEUU), demostra que as estrelas pequenas poden chegar a albergar planetas máis grandes do que se pensaba. “O coñecemento común é que os discos arredor de estrelas frías e pequenas como LHS 3154 son bastante pequenos, e reunir a partir deles todo o material necesario para formar un planeta tan masivo supón todo un desafío”, explica a SINC unha das autoras, Yamila Miguel, da Universidade de Leiden e a Organización de Investigación Espacial dos Países Baixos. “E non digamos xa, imposible –recalca–, coa maneira clásica de formar planetas desde a perspectiva do modelado. Por iso este planeta é moi interesante! Desafía as teorías clásicas dos mecanismos de formación planetaria”.

Estas teorías predín que as estrelas ananas vermellas (en concreto, as M como esta, o tipo de estrela menos masiva) non deberían albergar exoplanetas en órbita próxima con masas superiores á de Neptuno (17 masas terrestres). Aínda que se detectaron candidatos a planetas masivos, como GJ 3512b, arredor de ananas de baixa masa, todos eles mostraron períodos orbitais moi amplos e pódense formar por procesos como a inestabilidade gravitacional.
Detección desde un espectrógrafo en Texas
Con todo, o novo exoplaneta, chamado LHS 3154-b, presenta un período orbital curto, de menos de catro días. Descubriuse co denominado método de velocidades radiais, que mide o movemento da estrela debido á interacción gravitatoria causada nela por estes mundos. O instrumento que se empregou é o espectrógrafo HPF (Habitable-zone Planet Finder) instalado no telescopio Hobby–Eberly do Observatorio McDonald (Texas, EE UU). As observacións espectroscópicas no infravermello da estrela LHS 3154 confirmaron que un exoplaneta de masa próxima a Neptuno se movía ao seu arredor, cun período orbital de 3,7 días. Segundo os autores, as teorías actuais sobre a formación de planetas, incluídos os mecanismos de creación de núcleos e de inestabilidade gravitacional, teñen dificultades para explicar como se orixinou este tan masivo.

Tamén realizaron simulacións para demostrar que a cantidade de po no disco protoplanetario que se necesitaría para formar a LHS 3154-b tería que ser polo menos dez veces maior do que se observa habitualmente en estrelas como a súa. Entón, como se formou este exoplaneta?
Posibles explicacións do misterio
Yamila Miguel apunta algunhas ideas: “Unha podería ser que o disco protoplanetario que deu orixe ao planeta era máis masivo do que predí a teoría clásica, ou ben que ten máis po, o que tamén favorece a formación de planetas máis masivos. Tamén podería ser que a distribución de material no disco sexa tal que a maior parte do po se acumule nas rexións internas do disco, onde nace o planeta, favorecendo a súa formación”. “En calquera caso –conclúe–, todos estes son escenarios que se desvían da imaxe clásica da formación de planetas xigantes, aínda que van en liña con novas teorías que se están formulando ao observar estes discos protoplanetarios, polo que este é un caso moi interesante para validalas”.
Coa axuda de LHS 3154b e outros planetas xigantes, como TOI-4860 b, recentemente descubertos arredor de estrelas pequenas, os astrónomos e astrónomas seguirán actualizando os modelos de formación planetaria que explican como apareceron estes mundos no noso universo.
Referencia: A Neptune-mass exoplanet in close orbit around a very low-mass star challenges formation models (Publicado en Science)