Los enigmáticos TTVs de TOI-2818 b
TOI-2818 b muestra variaciones de tiempo inusuales, lo que plantea preguntas intrigantes sobre su naturaleza.
Brendan J. McKee, Benjamin T. Montet, Samuel W. Yee, Joel D. Hartman, Joshua N. Winn, Jorge H. C. Martins, André M. Silva
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- ¿Qué son las TTVs?
- El Júpiter Caliente
- ¿Qué está causando las TTVs?
- Posibles Causas: Interacción Tidal, Precesión apsidal o un Compañero Oculto
- ¿Cómo lo descubrimos?
- Observaciones de TESS
- Observaciones Terrestres
- Los Datos de Velocidad Radial
- Modelos y Más Modelos
- Modelo de Período Constante
- Modelo de Período Decayente
- Modelo de Planeta Compañero
- La Importancia de las Observaciones a Largo Plazo
- ¿Posibles Lunas?
- Reflexiones Finales
- Fuente original
- Enlaces de referencia
En el vasto universo, hay muchos mundos extraños. Uno de ellos es TOI-2818 b, un Júpiter caliente que rueda alrededor de una estrella que no es muy diferente de nuestro propio sol. Piensa en él como un gigantesco planeta de gas que disfruta de un baile acogedor, aunque ardiente, alrededor de su estrella cada 4.04 días. Pero hay algo inusual en TOI-2818 b: muestra signos de variaciones extrañas en los tiempos de tránsito, conocidas como variaciones de tiempo de tránsito (o TTVs, por su nombre corto). ¡Imagina un tren que llega a la estación demasiado temprano o demasiado tarde; estos planetas parecen tener rarezas similares!
¿Qué son las TTVs?
Las TTVs ocurren cuando el tiempo de tránsito de un planeta a través de su estrella varía de lo que esperarías. Imagina que tienes un amigo que siempre llega a las 5 PM. Pero un día llega a las 4:52 PM, y al siguiente día es a las 5:08 PM. De manera similar, cuando los astrónomos observan TOI-2818 b, han encontrado que a veces transita antes de lo previsto. Ahora, la gran pregunta es: ¿Por qué?
El Júpiter Caliente
TOI-2818 b se clasifica como un Júpiter caliente, un gran planeta de gas que orbita muy cerca de su estrella, haciéndolo bastante caluroso. Orbita una estrella de tipo G, que está un poco más evolucionada que nuestro sol. Durante su corto período orbital de 4 días, se acerca mucho más a su estrella que la Tierra con respecto al sol, lo que lleva a temperaturas abrasadoras. Los Júpiter calientes como TOI-2818 b son intrigantes porque ofrecen información sobre cómo se forman y comportan los gigantes gaseosos.
¿Qué está causando las TTVs?
Después de analizar los datos de tiempo, los científicos tienen algunas ideas sobre qué podría estar alterando los tránsitos programados de TOI-2818 b.
Precesión apsidal o un Compañero Oculto
Posibles Causas: Interacción Tidal,-
Interacción Tidal: En algunos casos, la gravedad entre un planeta y su estrella puede causar cambios. Piensa en tirar de una cuerda y cómo cambia su camino. Este tirón podría hacer que el planeta se espiralice hacia adentro con el tiempo, lo que llevaría a una órbita más rápida. Sin embargo, esta teoría no sirve para TOI-2818 b, ya que la tasa de decaimiento es demasiado rápida para ser explicada solo por este fenómeno.
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Precesión Apsidal: Este es un término elegante que se refiere al lento bamboleo de la órbita de un planeta con el tiempo. Si TOI-2818 b tuviera una órbita excéntrica (lo que significa que no es un círculo perfecto) como un péndulo oscilante, esto podría causar variaciones en el tiempo de tránsito. Pero una vez más, esta teoría parece quedarse corta porque la tasa de precesión esperada es demasiado alta.
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Un Compañero Oculto: La posibilidad más intrigante es la presencia de otro planeta que aún no se ha visto. Imagina un hermano travieso que siempre está tirando de los hilos detrás de escena, haciendo que tu horario habitual se vuelva loco. Este nuevo planeta podría estar tirando de TOI-2818 b lo suficiente como para afectar sus tiempos de tránsito.
¿Cómo lo descubrimos?
Los astrónomos usaron datos de una misión llamada TESS, que observa estrellas y busca planetas que pasan frente a ellas. Al registrar cuánta luz se bloquea cuando TOI-2818 b transita su estrella, pudieron determinar su tamaño y otras propiedades. Estos datos, combinados con telescopios terrestres, permitieron a los científicos llevar un seguimiento de los tiempos de tránsito del planeta a lo largo de varios años.
Observaciones de TESS
TESS capturó los tránsitos de TOI-2818 b a través de varios sectores, proporcionando una larga línea de tiempo para analizar cambios. Al observar estos tránsitos desde principios de 2019 hasta principios de 2023, los científicos notaron que el planeta aparecía alrededor de 8 minutos antes de lo esperado, ¡un cambio lo suficientemente significativo como para levantar cejas!
Observaciones Terrestres
Observaciones adicionales de telescopios más pequeños confirmaron aún más los tránsitos. Estas observaciones ayudaron a refinar los datos de tiempo y dieron a los científicos más imágenes para trabajar. Después de todo, tratar de resolver un misterio con solo una pista nunca es tan fácil.
Los Datos de Velocidad Radial
Mientras examinaban los tiempos de tránsito, los astrónomos también midieron el movimiento de la estrella a través de algo llamado velocidad radial. Esto es un poco como verificar qué tan rápido va un coche en la carretera. Al registrar cómo la estrella se tambalea en respuesta al tirón gravitacional de TOI-2818 b, pueden reunir más pistas sobre el sistema.
Aunque encontraron algunos movimientos ligeros, no fue suficiente para señalar a otro cuerpo masivo cercano, lo que descarta algunos escenarios potenciales.
Modelos y Más Modelos
Para entender mejor los datos, los astrónomos crearon varios modelos para simular las posibles dinámicas del sistema TOI-2818.
Modelo de Período Constante
Al principio, asumieron que el período orbital (el tiempo que toma completar una órbita) era constante. Usaron esto para calcular parámetros básicos como la masa de TOI-2818 b y su distancia de la estrella.
Modelo de Período Decayente
Luego, introdujeron la idea de que el período podría estar decayendo. Este modelo reflejaba cómo el planeta perdía energía con el tiempo, lo que llevaba a tránsitos más rápidos. Los resultados fueron sorprendentes, sugiriendo una tasa de decaimiento mucho mayor que otros Júpiter calientes conocidos.
Planeta Compañero
Modelo deUn escenario emocionante involucró un planeta compañero oculto. Al probar diferentes configuraciones, descubrieron que un planeta no descubierto podría explicar las TTVs observadas sin ser detectado fácilmente en los datos de velocidad radial. ¡Esto abre la posibilidad de no solo uno, sino potencialmente más planetas en el sistema TOI-2818!
La Importancia de las Observaciones a Largo Plazo
La clave para resolver el misterio de TOI-2818 b radica en el monitoreo continuo. La misión TESS ha estado observando durante años, revisitando los mismos objetivos para verificar cambios. Debido a que las TTVs pueden tener pequeñas diferencias a lo largo de largos períodos, es esencial recopilar datos con el tiempo.
Cada vez que TESS pasa y recopila nueva información, obtenemos más información sobre la compleja dinámica de este Júpiter caliente y sus posibles compañeros.
¿Posibles Lunas?
Curiosamente, algunos científicos incluso consideran la posibilidad de lunas alrededor de TOI-2818 b. Si hay una luna considerable, también podría influir en los tiempos. Sin embargo, esta idea sigue siendo más una diversión que una posibilidad concreta, dado la falta de evidencia hasta ahora.
Reflexiones Finales
TOI-2818 b ofrece una fascinante visión de las complejidades de los sistemas planetarios. Representa un mundo donde las reglas habituales de las órbitas planetarias parecen curvarse y retorcerse, dejando a los científicos perplejos.
En resumen, aunque tenemos algunas teorías sobre las TTVs, sigue siendo una pregunta abierta. Más observaciones e investigaciones ayudarán a construir una imagen más clara de lo que está sucediendo en este extraño sistema.
Así que, aunque TOI-2818 b puede no ser tu planeta amigo del barrio, ¡ciertamente tiene muchas peculiaridades para mantener a los científicos alerta! ¿Quién sabe qué sorpresas tiene reservadas? ¡Sigue mirando hacia arriba!
Título: A Planet Candidate Orbiting near the Hot Jupiter TOI-2818 b Inferred through Transit Timing
Resumen: TOI-2818 b is a hot Jupiter orbiting a slightly evolved G-type star on a 4.04-day orbit that shows transit timing variations (TTVs) suggestive of a decreasing orbital period. In the most recent year of TESS observations, transits were observed $\sim$8 minutes earlier than expected for a constant period. The implied orbital decay rate is $1.35 \pm 0.25$ s yr$^{-1}$, too fast to be explained by tidal dissipation even considering the evolved nature of the host star. Radial velocity monitoring rules out the possibility that the apparent change in period is due to a steady acceleration of the star by a long-period companion. Apsidal precession due to the tidal distortion of the planet is also physically implausible. The most plausible explanation for the TTVs appears to be gravitational perturbations from a hitherto undetected planet with mass $\lesssim$$10\,M_\oplus$ that is in (or near) a mean-motion resonance with the hot Jupiter. Such a planet could be responsible for the observed TTVs while avoiding detection with the available radial velocity and transit data.
Autores: Brendan J. McKee, Benjamin T. Montet, Samuel W. Yee, Joel D. Hartman, Joshua N. Winn, Jorge H. C. Martins, André M. Silva
Última actualización: 2024-11-06 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.04192
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.04192
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.
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Enlaces de referencia
- https://www.ctan.org/pkg/revtex4-1
- https://www.tug.org/applications/hyperref/manual.html#x1-40003
- https://astrothesaurus.org
- https://exofop.ipac.caltech.edu/tess
- https://doi.org/10.17909/9tff-qs49
- https://doi.org/10.17909/0cp4-2j79
- https://doi.org/10.17909/t9-nmc8-f686
- https://www.ctan.org/pkg/natbib