Kepler-40b

Kepler-40b , anteriormente conocido como KOI-428b , es un Júpiter caliente descubierto en órbita alrededor de la estrella Kepler-40 , que está a punto de convertirse en una gigante roja . El planeta fue detectado por primera vez como un evento de tránsito por la nave espacial Kepler de la NASA . El equipo de Kepler hizo públicos los datos recopilados por su satélite, incluidos los datos de Kepler-40; astrónomos franceses y suizos utilizaron el equivalente a una noche de mediciones en el espectrógrafo échelle SOPHIE para recopilar todos los datos necesarios para demostrar que un planeta estaba produciendo el oscurecimiento periódico de Kepler-40. ^{[ 1 ]} El planeta, Kepler-40b, tiene el doble de masa que Júpiter y es ligeramente más grande que él en tamaño, lo que lo hace tan denso como Neptuno . El planeta también es casi trece veces más caliente que Júpiter y orbita cinco veces más cerca de su estrella que Mercurio del Sol.

Kepler-40 fue observado por primera vez por la nave espacial Kepler, un satélite de la NASA que busca planetas en tránsito (que pasan frente a sus estrellas anfitrionas y disminuyen su brillo), desde el 13 de mayo de 2009 hasta el 15 de junio de 2009, en sus primeros días de funcionamiento. La curva de luz resultante fue puesta a disposición del público por el equipo científico de Kepler, revelando cuatro eventos de tránsito durante 33,5 días. ^{[ 1 ]}

Un equipo compuesto por astrónomos de Francia y Suiza utilizó el espectrógrafo échelle SOPHIE en el Observatorio de Haute-Provence, en el sur de Francia, para examinar Kepler-40. SOPHIE utiliza mediciones de velocidad radial para examinar estrellas en busca de exoplanetas. Después de eliminar la luz de fondo y descartar causas alternativas para las variaciones de velocidad radial (por ejemplo, que Kepler-40 fuera en realidad una estrella binaria cercana), el equipo utilizó SOPHIE para analizar las propiedades de la estrella. ^{[ 1 ]} Los astrónomos que observaban la estrella descubrieron que se acerca al punto de inflexión de la secuencia principal (la estrella fusiona el último de su hidrógeno y se convierte en una gigante roja ). El establecimiento de parámetros estelares ayudó a los astrónomos a extrapolar los parámetros del exoplaneta y demostrar la existencia de Kepler-40b. ^{[ 1 ]} El planeta descubierto fue el sexto planeta en tránsito descubierto en órbita alrededor de estrellas con un radio de más de 1,8 veces el del Sol, después de planetas como Kepler-5 y Kepler-7 . ^{[ 1 ]}

El descubrimiento de Kepler-40b demostró que los telescopios más pequeños, como SOPHIE, son eficaces cuando se utilizan como seguimiento de misiones espaciales como Kepler. El equipo de astrónomos pasó aproximadamente una noche en un telescopio de 1,93 metros y recopiló todos los datos necesarios para establecer la existencia y los parámetros de Kepler-40b. ^{[ 1 ]} Kepler-40b se publicó en la revista Astronomy and Astrophysics el 4 de enero de 2011, después de haber sido enviado a la revista el 15 de septiembre de 2010. ^{[ 1 ]}

Kepler-40 es una estrella subgigante evolucionada de tipo F ubicada en la constelación de Cygnus . La estrella tiene 1,48 veces la masa del Sol y 2,13 veces su radio . Con una temperatura efectiva de 6510 K , Kepler-40 es más grande, más masiva, más difusa y más caliente que el Sol. La metalicidad de Kepler-40, [Fe/H] = 0,10, significa que tiene un 25,9  % más de hierro que el medido en el Sol. ^{[ 2 ]} Kepler-40 se acerca al punto de inflexión de la secuencia principal; en otras palabras, está a punto de fusionar el último de su hidrógeno y convertirse en una gigante roja . ^{[ 1 ]}

Kepler-40 alberga el sexto sistema planetario descubierto en la órbita de una estrella con una masa superior a 1,8 masas solares. Se encuentra a unos 2500 pársecs (8100 años luz ) de la Tierra.

Kepler-40b es un Júpiter caliente que se estima que tiene 2,2 veces la masa de Júpiter (más de 700 veces la masa de la Tierra ), pero 1,17 veces el radio de Júpiter (13,12 veces el radio de la Tierra ). Por lo tanto, el planeta tiene una densidad de 1,68  gramos por centímetro cúbico, similar a la de Neptuno (1,638 g/cm³ ⁾ . ^{[ 4 ]} La temperatura de equilibrio del planeta se estimó inicialmente en 1620 K, trece veces más caliente que la temperatura de equilibrio de Júpiter. ^{[ 2 ] En 2015, se modeló que la temperatura del lado nocturno del planeta era aún más caliente ,} en 2327 ⁺¹⁹⁵ _{− 669} K. ^{[ 3} ]

Kepler-40b orbita su estrella cada 6,87 días a una distancia promedio de 0,081 UA . También tiene una inclinación orbital de 89,7°, lo que significa que puede verse casi de canto con respecto a la Tierra. ^{[ 2 ]} En comparación, Mercurio orbita el Sol cada 87,97 días a una distancia promedio de 0,387 UA; ^{[ 5 ]} por lo tanto, la órbita de Kepler-40b es aproximadamente trece veces más rápida que la de Mercurio y cinco veces más cercana a su estrella anfitriona que Mercurio al Sol.