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54 Piscio

54 Piscium es una estrella enana naranja que se encuentra a unos 36 años luz de distancia en la constelación de Piscis . En 2003, se confirmó que un planeta extrasolar orbitaba ...

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54 Piscium es una estrella enana naranja que se encuentra a unos 36 años luz de distancia en la constelación de Piscis . En 2003, se confirmó que un planeta extrasolar orbitaba alrededor de la estrella y, en 2006, también se descubrió una enana marrón orbitando alrededor de ella.

Componentes estelares

La designación Flamsteed 54 Piscium tiene su origen en el catálogo de estrellas del astrónomo británico John Flamsteed , publicado por primera vez en 1712. Tiene una magnitud aparente de 5,86, lo que permite verla a simple vista en condiciones adecuadas. La estrella tiene una clasificación de K0V, con la clase de luminosidad V, lo que indica que se trata de una estrella de secuencia principal que genera energía en su núcleo a través de la fusión termonuclear de hidrógeno en helio. La temperatura efectiva de la fotosfera es de unos 5.062 K, [3] lo que le da el tono naranja característico de una estrella de tipo K. [13]

Se ha calculado que la estrella puede tener el 76 por ciento [6] de la masa del Sol y el 46 por ciento de la luminosidad . El radio se ha determinado directamente por interferometría como el 94 por ciento del radio del Sol utilizando el conjunto CHARA . [3] El período de rotación de 54 Piscium es de unos 40,2 días. [9] La edad de la estrella es de unos 6.400 millones de años, según la actividad cromosférica y el análisis isócrono. [10] Existe cierta incertidumbre en la prensa científica con respecto a la mayor proporción de elementos más pesados ​​​​que el hidrógeno en comparación con los que se encuentran en el Sol; lo que los astrónomos denominan metalicidad . Santos et al. (2004) informan que el logaritmo de la relación de abundancia de hierro a hidrógeno, [Fe/H], es 0,12  dex , [14] mientras que Cenarro et al. (2007) publicaron un valor de -0,15 dex. [8]

La observación a largo plazo de los niveles de actividad magnética de esta estrella sugiere que está entrando en un período mínimo de Maunder , lo que significa que puede atravesar un período prolongado de bajo número de manchas estelares . Tiene un ciclo de actividad similar al del Sol que ha ido disminuyendo en magnitud. En 2010, el período de actividad máxima más reciente fue 1992-1996, que mostró un nivel de actividad menor que el pico anterior en 1976-1980. [9]

Una impresión artística de la enana marrón 54 Piscium B y el planeta 54 Piscium b .

En 2006, una imagen directa de 54 Piscium mostró que había una enana marrón compañera de 54 Piscium A. [6] Se cree que 54 Piscium B es una "enana marrón de metano" del tipo espectral "T7.5V". La luminosidad de este objeto subestelar sugiere que tiene una masa de 0,051 veces la del Sol (50 veces la masa de Júpiter ) y 0,082 veces el radio del Sol. Al igual que Gliese 570 D , se cree que esta enana marrón tiene una temperatura superficial de aproximadamente 810 K (537 °C). [11]

Cuando el telescopio espacial Spitzer de la NASA fotografió directamente 54 Piscium B , se demostró que la enana marrón tenía una separación proyectada de alrededor de 476 unidades astronómicas de la estrella primaria. [11] 54 Piscium B fue la primera enana marrón que se detectó alrededor de una estrella con un planeta extrasolar ya conocido (según estudios de velocidad radial ).

Sistema planetario

La estrella gira con una inclinación de 83+7
−56grados relativos a la Tierra. [9]

El 16 de enero de 2003, un equipo de astrónomos (dirigido por Geoff Marcy ) anunció el descubrimiento de un planeta extrasolar (llamado 54 Piscium b ) alrededor de 54 Piscium. [15] [16] Se ha estimado que el planeta tiene una masa de solo el 20 por ciento de la de Júpiter (lo que hace que el planeta tenga aproximadamente el mismo tamaño y masa que Saturno ).

El planeta orbita alrededor del Sol a una distancia de 0,28 unidades astronómicas (que estaría dentro de la órbita de Mercurio ), lo que demora aproximadamente 62 días en completarse. Se ha asumido que el planeta comparte la inclinación de la estrella y, por lo tanto, tiene una masa real cercana a su masa mínima; [17] sin embargo, se sabe que varios "Júpiter calientes" son oblicuos en relación con el eje estelar. [18]

El planeta tiene una excentricidad elevada , de aproximadamente 0,65. La órbita altamente elíptica sugería que la gravedad de un objeto invisible más alejado de la estrella estaba atrayendo al planeta hacia afuera. Esa causa se verificó con el descubrimiento de la enana marrón dentro del sistema.

La órbita de un planeta similar a la Tierra debería estar centrada en 0,68 UA [19] (alrededor de la distancia orbital de Venus), lo que en un sistema kepleriano significa un período orbital de 240 días. En una simulación posterior con la enana marrón, la órbita de 54 Piscium b "barre" la mayoría de las partículas de prueba en un radio de 0,5 UA, dejando solo asteroides "en órbitas de baja excentricidad cerca de la distancia apastrón del planeta conocido, cerca de la resonancia de movimiento medio 1:2". Además, la observación ha descartado planetas de la clase Neptuno o más pesados ​​con un período de un año o menos; lo que aún permite planetas del tamaño de la Tierra a 0,6 UA o más. [20]

Es posible un ajuste de dos planetas a las velocidades radiales con dos planetas circulares en una resonancia orbital 2:1 [21], sin embargo, no mejora significativamente la solución y, por lo tanto, no justifica la complejidad adicional. [22]

Véase también

Referencias

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  2. ^ abc Johnson, HL; et al. (1966). "Fotometría UBVRIJKL de las estrellas brillantes". Comunicaciones del Laboratorio Lunar y Planetario . 4 (99): 99. Bibcode :1966CoLPL...4...99J.
  3. ^ abcde van Belle, Gerard T.; von Braun, Kaspar (2009). "Radios lineales y temperaturas efectivas directamente determinados de estrellas anfitrionas de exoplanetas". The Astrophysical Journal (resumen). 694 (2): 1085– 1098. arXiv : 0901.1206 . Código Bibliográfico :2009ApJ...694.1085V. doi :10.1088/0004-637X/694/2/1085. S2CID  18370219.
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