Método de detección de exoplanetas mediante variaciones en el tiempo de tránsito
Animación que muestra la diferencia entre el momento del tránsito de planetas en sistemas de uno y dos planetas. Crédito: NASA/Misión Kepler.
La variación del tiempo de tránsito es un método para detectar exoplanetas mediante la observación de variaciones en el tiempo de un tránsito . Esto proporciona un método extremadamente sensible capaz de detectar planetas adicionales en el sistema con masas potencialmente tan pequeñas como la de la Tierra . En sistemas planetarios densamente poblados, la atracción gravitatoria de los planetas entre sí hace que un planeta acelere y otro planeta desacelere a lo largo de su órbita. La aceleración hace que el período orbital de cada planeta cambie. Detectar este efecto midiendo el cambio se conoce como variaciones del tiempo de tránsito. [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] La "variación del tiempo" pregunta si el tránsito ocurre con una periodicidad estricta o si hay una variación.
La primera detección significativa de un planeta no en tránsito utilizando variaciones en el tiempo de tránsito se llevó a cabo con el telescopio Kepler de la NASA . El planeta en tránsito Kepler-19b muestra una variación en el tiempo de tránsito con una amplitud de 5 minutos y un período de aproximadamente 300 días, lo que indica la presencia de un segundo planeta, Kepler-19c , que tiene un período que es un múltiplo casi racional del período del planeta en tránsito. [8] [9]
En 2010, los investigadores propusieron un segundo planeta orbitando WASP-3 basándose en la variación del tiempo de tránsito, [10] [11] pero esta propuesta fue desacreditada en 2012. [12]
La variación en el tiempo de tránsito se detectó de manera convincente por primera vez en los planetas Kepler-9b y Kepler-9c [13] y ganó popularidad en 2012 para confirmar los descubrimientos de exoplanetas. [14]
La TTV también se puede utilizar para medir indirectamente la masa de los exoplanetas en sistemas compactos de múltiples planetas y/o sistemas cuyos planetas están en cadenas resonantes. Al realizar una serie de integraciones analíticas (TTVFaster [15] ) y numéricas (TTVFast [16] y Mercury [17] ) de n-cuerpos de un sistema de seis planetas coplanares que interactúan gravitacionalmente, se determinaron las estimaciones iniciales de masa para los seis planetas interiores de TRAPPIST-1 , junto con sus excentricidades orbitales. [18]
Referencias
^ "La técnica de búsqueda de planetas mediante variación del tiempo de tránsito (TTV) comienza a florecer".
^ Steffen, Jason H.; Fabrycky, Daniel C.; Agol, Eric; Ford, Eric B.; Morehead, Robert C.; Cochran, William D.; Lissauer, Jack J.; Adams, Elisabeth R.; Borucki, William J.; Bryson, Steve; Caldwell, Douglas A.; Dupree, Andrea; Jenkins, Jon M.; Robertson, Paul; Rowe, Jason F.; Seader, Shawn; Thompson, Susan; Twicken, Joseph D. (2013). "Observaciones de tiempos de tránsito de Kepler – VII. Confirmación de 27 planetas en 13 sistemas multiplanetarios mediante variaciones de tiempos de tránsito y estabilidad orbital". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 428 (2): 1077–1087. arXiv : 1208.3499 . Código Bibliográfico :2013MNRAS.428.1077S. doi : 10.1093/mnras/sts090 . S2CID : 14676852.
^ Xie, Ji-Wei (2013). "Variación del tiempo de tránsito de pares planetarios cercanos a la resonancia: confirmación de 12 sistemas de múltiples planetas". The Astrophysical Journal Supplement Series . 208 (2): 22. arXiv : 1208.3312 . Bibcode :2013ApJS..208...22X. doi :10.1088/0067-0049/208/2/22. S2CID 17160267.
^ Yang, Ming; Liu, Hui-Gen; Zhang, Hui; Yang, Jia-Yi; Zhou, Ji-Lin (2013). "Ocho planetas en cuatro sistemas multiplanetarios a través de variaciones en el tiempo de tránsito en 1350 días". The Astrophysical Journal . 778 (2): 110. arXiv : 1308.0996 . Código Bibliográfico :2013ApJ...778..110Y. doi :10.1088/0004-637X/778/2/110.
^ Miralda-Escude (2001). "Perturbaciones orbitales en planetas en tránsito: un posible método para medir cuadrupolos estelares y detectar planetas con masa similar a la de la Tierra". The Astrophysical Journal . 564 (2): 1019–1023. arXiv : astro-ph/0104034 . Código Bibliográfico :2002ApJ...564.1019M. doi :10.1086/324279. S2CID 7536842.
^ Holman; Murray (2005). "El uso de la sincronización de tránsitos para detectar planetas extrasolares con masas tan pequeñas como la Tierra". Science . 307 (1291): 1288–91. arXiv : astro-ph/0412028 . Bibcode :2005Sci...307.1288H. doi :10.1126/science.1107822. PMID 15731449. S2CID 41861725.
^ Agol; Sari; Steffen; Clarkson (2005). "Sobre la detección de planetas terrestres con el cronometraje de los tránsitos de planetas gigantes". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 359 (2): 567–579. arXiv : astro-ph/0412032 . Bibcode :2005MNRAS.359..567A. doi : 10.1111/j.1365-2966.2005.08922.x . S2CID 16196696.
^ "Se descubre un mundo invisible". NASA Kepler News. 8 de septiembre de 2011. Archivado desde el original el 19 de octubre de 2011.
^ Ballard, S.; Fabrycky, D.; Fressin, F.; Charbonneau, D.; Desert, J.-M.; Torres, G.; Marcy, G.; Burke, CJ; Isaacson, H.; Henze, C.; Steffen, JH; Ciardi, DR; Howell, SB; Cochran, WD; Endl, M.; Bryson, ST; Rowe, JF; Holman, MJ; Lissauer, JJ; Jenkins, JM; Still, M.; Ford, EB; Christiansen, JL; Middour, CK; Haas, MR; Li, J.; Hall, JR; McCauliff, S.; Batalha, NM; Koch, DG; Borucki, WJ (2011), "El sistema Kepler-19: un planeta en tránsito de 2,2 R 🜨 y un segundo planeta detectados mediante variaciones en el tiempo de tránsito", Astrophysical Journal , 743 (2): 200, arXiv : 1109.1561 , Bibcode :2011ApJ...743..200B, doi :10.1088/0004-637X/743/2/200, S2CID 42698813
^ Encuentran un planeta que tira de él durante los tránsitos Archivado el 13 de julio de 2010 en Wayback Machine , Astronomy Now, 9 de julio de 2010
^ Maciejewski, G.; Dimitrov, D.; Neuhäuser, R.; Niedzielski, A.; Raetz, S.; Ginski, C.; Adam, C.; Marka, C.; Moualla, M.; Mugrauer, M. (2010), "Variación del tiempo de tránsito en el exoplaneta WASP-3b", MNRAS , 407 (4): 2625, arXiv : 1006.1348 , Bibcode :2010MNRAS.407.2625M, doi : 10.1111/j.1365-2966.2010.17099.x , S2CID 120998224
^ M Montalto; et al. (2 de noviembre de 2012). "Un nuevo análisis del sistema WASP-3: no hay evidencia de un compañero adicional". MNRAS . 427 (4): 2757–2771. arXiv : 1211.0218 . Código Bibliográfico :2012MNRAS.427.2757M. doi : 10.1111/j.1365-2966.2012.21926.x . S2CID 59381004.
^ Harrington, JD (26 de agosto de 2010). «La misión Kepler de la NASA descubre dos planetas en tránsito por la misma estrella». nasa.gov . Consultado el 4 de septiembre de 2018 .
^ Johnson, Michele (26 de enero de 2012). «La sonda Kepler de la NASA anuncia 11 sistemas planetarios que albergan 26 planetas». nasa.gov . Consultado el 4 de septiembre de 2018 .
^ Agol, E.; Deck, K. (2016), "Tiempo de tránsito hasta primer orden en excentricidad", Astrophysical Journal , 818 (2): 177, arXiv : 1509.01623 , Bibcode :2016ApJ...818..177A, doi : 10.3847/0004-637X/818/2/177 , S2CID 38941103
^ Deck, KM; Agol, E.; Holman, MJ; Nesvorný, D. (2014), "TTVFast: un código eficiente y preciso para problemas de inversión temporal de tránsitos", Astrophysical Journal , 787 (2): 132, arXiv : 1403.1895 , Bibcode :2014ApJ...787..132D, doi :10.1088/0004-637X/787/2/132, S2CID 53965722
^ Chambers, JE (1999), "Un integrador simpléctico híbrido que permite encuentros cercanos entre cuerpos masivos", MNRAS , 304 (4): 793–799, Bibcode :1999MNRAS.304..793C, CiteSeerX 10.1.1.25.3257 , doi : 10.1046/j.1365-8711.1999.02379.x
