Kepler-47

Kepler-47 es un sistema estelar binario en la constelación de Cygnus, ubicado a unos 3420 años luz (1050 pársecs ) de la Tierra. Las estrellas tienen tres exoplanetas , los cuales orbitan ambas estrellas simultáneamente, lo que lo convierte en un sistema circumbinario . Los dos primeros planetas anunciados se denominan Kepler-47b y Kepler-47c , y el tercero, descubierto posteriormente, es Kepler-47d . Kepler-47 es el primer sistema multiplanetario circumbinario descubierto por la misión Kepler . ^{[ 6 ]} El planeta más externo es un gigante gaseoso que orbita dentro de la zona habitable de las estrellas. ^{[ 7 ]} Debido a que la mayoría de las estrellas más grandes (del tamaño del Sol o mayores) son binarias, el descubrimiento de que se pueden formar sistemas multiplanetarios en un sistema de este tipo ha impactado las teorías previas sobre la formación planetaria. ^{[ 8 ] [ 6 ]}

Un grupo de astrónomos liderado por Jerome Orosz de la Universidad Estatal de San Diego , incluyendo astrónomos de la Universidad de Tel Aviv en Israel , descubrió el sistema planetario a través del telescopio espacial Kepler de la NASA en 2012. ^{[ 9 ]} En noviembre de 2013, se anunció evidencia de un tercer planeta orbitando entre los planetas b y c, Kepler-47d. ^{[ 10 ]} Análisis posteriores de datos de tránsito del telescopio espacial Kepler confirmaron la existencia de Kepler-47d. ^{[ 11 ]}

Antes de la observación de Kepler, Kepler-47 tenía el número de catálogo 2MASS J19411149+4655136. En el Catálogo de Entrada de Kepler tiene la designación KIC 10020423, y cuando se descubrió que tenía candidatos a planetas en tránsito se le asignó el número de objeto de interés de Kepler KOI-3154. ^{[ 5 ]}

Se detectaron candidatos a planetas alrededor del par de estrellas por la Misión Kepler de la NASA , una misión encargada de descubrir planetas en tránsito alrededor de sus estrellas. ^{[ 12 ]} Los descubridores denominaron al par de estrellas Kepler-47, que es el procedimiento habitual para nombrar estrellas con exoplanetas descubiertos por la nave espacial. ^{[ 5 ]} Por lo tanto, este es el nombre que usa el público para referirse al par de estrellas y sus planetas. Los planetas candidatos que están asociados con estrellas estudiadas por la Misión Kepler se conocen como objetos de interés de Kepler (KOI) y se les asignan las designaciones ".01", ".02", ".03", etc., después del nombre de la estrella, en el orden de descubrimiento. ^{[ 13 ]} Si los candidatos a planetas se detectan simultáneamente, entonces el orden sigue el orden de los períodos orbitales de más corto a más largo. ^{[ 13 ]} Siguiendo estas reglas, se detectaron dos planetas candidatos, con períodos orbitales de 49,51 y 303,158 días. ^{[ 5 ]} Tras la confirmación, los planetas de Kepler-47 se designan con letras, siendo la primera la letra b , y así sucesivamente. El orden de las designaciones es idéntico al de las designaciones posteriores para los planetas candidatos. ^{[ 14 ]}

Kepler-47 es un sistema estelar binario ubicado a unos 1055 pársecs (3440 años luz) de la Tierra. ^{[ 15 ]} El sistema binario está compuesto por una estrella de secuencia principal de tipo G ( Kepler-47A ) y una estrella enana roja ( Kepler-47B ). Las estrellas orbitan una alrededor de la otra alrededor de su baricentro , o centro de masa entre ellas, completando una órbita completa cada 7,45 días. ^{[ 5 ]} Las estrellas orbitan su baricentro desde una distancia de aproximadamente 0,084 UA . ^{[ 5 ]} Las estrellas tienen el 104 % y el 35 % de la masa del Sol, y el 96 % y el 35 % del radio del Sol, respectivamente. ^{[ 5 ]} Tienen temperaturas superficiales de 5636 K y 3357 K. ^{[ 5 ]} Con base en las características estelares y la dinámica orbital, es posible una edad estimada de 4 a 5 mil millones de años para el sistema. ^{[ 5 ]} En comparación, el Sol tiene unos 4.600 millones de años, ^{[ 16 ]} y una temperatura de 5772 K. ^{[ 17 ]} 

La estrella primaria es algo pobre en metales, con una metalicidad ([Fe/H]) de aproximadamente −0,25, o alrededor del 56 % de la cantidad de hierro y otros metales más pesados ​​que se encuentran en el Sol. ^{[ 5 ]} Las luminosidades de ambas estrellas son típicas para su tipo, con luminosidades de alrededor del 84 % y el 1 % de la luminosidad solar , respectivamente. ^{[ 5 ]}

La magnitud aparente del sistema estelar, o cuán brillante se ve desde la perspectiva de la Tierra, es de aproximadamente 15,4. ^{[ 3 ]} Es demasiado tenue para ser visto a simple vista, que normalmente puede detectar objetos con una magnitud menor a 6,5. ^{[ 18 ]}

Antes del descubrimiento del sistema planetario Kepler-47 por Jerome Orosz, sus colegas y astrónomos de la Universidad de Tel Aviv en 2012, ^{[ 9 ]} la mayoría de los científicos pensaban que las estrellas binarias con múltiples planetas no podían existir. ^{[ 6 ]} Se creía que las perturbaciones gravitacionales causadas por las estrellas madre en órbita provocarían que cualquier planeta circumbinario colisionara entre sí o fuera expulsado de su órbita, ya sea hacia una de las estrellas madre o lejos del sistema. ^{[ 6 ]} Sin embargo, este descubrimiento demuestra que se pueden formar múltiples planetas alrededor de estrellas binarias, incluso en sus zonas habitables ; y si bien es improbable que los planetas del sistema Kepler-47 alberguen vida, otros planetas que orbitan alrededor de sistemas estelares binarios podrían ser habitables y sustentar vida. ^{[ 6 ]} Dado que la mayoría de las estrellas son binarias, el descubrimiento de que se pueden formar sistemas multiplanetarios en un sistema de este tipo ha impactado las teorías previas de formación planetaria y podría brindar más oportunidades para encontrar exoplanetas potencialmente habitables. ^{[ 8 ] [ 6 ]}

Se sabe que el sistema binario alberga tres planetas, todos orbitando cerca uno del otro y más grandes que la Tierra, sin superficie sólida. ^{[ 4 ]} Los tres planetas del sistema Kepler-47 tienen una densidad muy baja, menor que la de Saturno. ^{[ 19 ] [ 20 ]} Se estima que las densidades de los planetas rondan el0,26  g /cm³ ^a0,68  g/cm³ ^. [ ^{4 ] Las} bajas densidades de los planetas son inusuales para sus temperaturas relativamente suaves; los planetas con densidades tan bajas suelen ser Júpiteres calientes que orbitan cerca de sus estrellas anfitrionas, conocidos como planetas esponjosos. ^{[ 20 ] [ 19 ]} Se cree que los planetas templados de baja densidad como estos son poco comunes. ^{[ 19 ]}

Kepler-47d

El planeta descubierto más recientemente en el sistema, Kepler-47d, fue anunciado como descubierto por el astrónomo Jerome Orosz y sus colegas en la Universidad Estatal de San Diego en noviembre de 2013. ^{[ 10 ] [ 19 ]} A partir de datos de tránsito del sistema Kepler-47 del telescopio espacial Kepler, el equipo de Orosz había notado una señal de tránsito huérfana que duró 4,15 horas, ^{[ 5 ] [ 22 ]} y no fue atribuida a los dos planetas previamente conocidos. ^{[ 19 ] [ 10 ]} Debido a las débiles señales de tránsito de Kepler-47d, no fue detectado antes en 2012. ^{[ 19 ] [ 4 ]} Solo se ha detectado un tránsito notable de Kepler-47d, ^{[ 22 ]} por lo que se necesitaba un tránsito adicional del planeta para confirmar su existencia. ^{[ 11 ]} A partir de simulaciones dinámicas, se demostró que la órbita de Kepler-47d precesa con el tiempo, lo que resulta en un período de cuatro años sin tránsitos de Kepler-47d. ^{[ 5 ] [ 10 ]} Estudios posteriores del sistema Kepler-47 llevaron a la confirmación de Kepler-47d, que se anunció en abril de 2019. ^{[ 11 ]} El descubrimiento de Kepler-47d fue inesperado para el equipo de Orosz, ya que esperaban encontrar planetas adicionales con órbitas más distantes. ^{[ 19 ] [ 20 ]} Kepler-47d es el planeta más grande del sistema Kepler-47, con un radio al menos 7 veces el radio de la Tierra (casi del tamaño de Saturno, aunque su masa es comparable a la de Neptuno). ^{[ 4 ]} Orbita entre los planetas Kepler-47b y c a una distancia de aproximadamente 0,7 UA, completando una órbita cada 187,35 días. ^{[ 10 ] [ 23 ]} Su temperatura de equilibrio es de alrededor de 283  K. ^{[ 19 ]}

• TOI-1338 , el segundo sistema estelar binario con múltiples exoplanetas circumbinarios descubiertos.
• NN Serpentis , un sistema binario eclipsante que alberga dos exoplanetas cuya naturaleza está en disputa.
• Listas de exoplanetas
• Lista de los primeros descubrimientos de planetas extrasolares , incluyendo Kepler-47 con la mayor cantidad de planetas circumbinarios.