55 Cancri
55 Cancri es un sistema estelar binario ubicado a 41 años luz del Sol en la constelación zodiacal de Cáncer. Tiene la designación Bayer Rho1 Cancri (ρ1 Cancri); 55 Cancri es la designación Flamsteed (abreviada 55 Cnc). El sistema consta de una estrella de tipo K (designada 55 Cancri A, también llamada Copernicus) y una enana roja más pequeña (55 Cancri B).
A partir de 2015, se sabe que cinco planetas extrasolares (designados 55 Cancri b, c, d, e y f; llamados Galileo, Brahe, Lipperhey, Janssen y Harriot, respectivamente) orbitan 55 Cancri A.
Nomenclatura
55 Cancri es la designación Flamsteed del sistema. También lleva la designación de Bayer ρ1 Cancri (latinizada a Rho1 Cancri) y la designación del catálogo Bright Star HR 3522. Los dos componentes se denominan A y B, aunque el componente A veces se hace referencia a A simplemente como 55 Cancri. El primer planeta descubierto orbitando 55 Cancri A fue designado HR 3522b por sus descubridores, aunque más comúnmente se lo conoce como 55 Cancri b. Según las reglas para nombrar objetos en sistemas estelares binarios, debería llamarse 55 Cancri Ab y esta forma más formal se usa ocasionalmente para evitar confusión con la estrella secundaria 55 Cancri B. Los otros planetas descubiertos fueron designados 55 Cancri c, d, e y f, en orden de su descubrimiento.
En julio de 2014, la Unión Astronómica Internacional lanzó NameExoWorlds, un proceso para dar nombres propios a ciertos exoplanetas y sus estrellas anfitrionas. El proceso implicó nominación pública y votación de los nuevos nombres. En diciembre de 2015, la IAU anunció que los nombres ganadores eran Copérnico para 55 Cancri A y Galileo, Brahe, Lipperhey, Janssen y Harriot para sus planetas (b, c, d, e y f, respectivamente).
Los nombres ganadores fueron los presentados por la Real Asociación Neerlandesa de Meteorología y Astronomía de los Países Bajos. Honran a los astrónomos Nicolás Copérnico, Galileo Galilei, Tycho Brahe y Thomas Harriot y a los fabricantes de gafas y pioneros de los telescopios Hans Lipperhey y Jacharias Janssen. (La IAU anunció originalmente que el nombre ganador era Lippershey para 55 Cancri d. En enero de 2016, en reconocimiento de que su nombre real era Lipperhey (con Lippershey un error introducido en el siglo XIX), la IAU corrigió el nombre del exoplaneta a Lipperhey y ese nombre fue enviado a los sitios oficiales que realizan un seguimiento de la información astronómica).
En 2016, la IAU organizó un Grupo de Trabajo sobre Nombres de Estrellas (WGSN) para catalogar y estandarizar los nombres propios de las estrellas. En su primer boletín de julio de 2016, la WGSN reconoció explícitamente los nombres de exoplanetas y sus estrellas anfitrionas aprobados por el Grupo de Trabajo del Comité Ejecutivo sobre Denominación Pública de Planetas y Satélites Planetarios, incluidos los nombres de estrellas adoptados durante la campaña NameExoWorlds de 2015. Esta estrella ahora está inscrita en el Catálogo de nombres de estrellas de la IAU.
Sistema estelar
El sistema 55 Cancri está situado bastante cerca del Sistema Solar: el satélite de astrometría Gaia midió el paralaje de 55 Cancri A en 79,45 milisegundos de arco, lo que corresponde a una distancia de 12,6 pársecs (41 años luz). 55 Cancri A tiene una magnitud aparente de 5,95, lo que lo hace apenas visible a simple vista bajo cielos muy oscuros. La enana roja 55 Cancri B es de magnitud 13 y sólo es visible a través de un telescopio. Los dos componentes están separados por 85″, una separación estimada de 1065 AU (6,15 días luz). A pesar de su amplia separación, las dos estrellas parecen estar unidas gravitacionalmente, ya que comparten un movimiento propio común.
55 Cancri A
La estrella primaria, 55 Cancri A, tiene un tipo espectral de K0IV-V, lo que indica una estrella de secuencia principal o subgigante. Tiene un radio más pequeño y un poco menos masivo que el Sol, por lo que es más frío y menos luminoso. La estrella tiene sólo bajas emisiones de su cromosfera y no es variable en el espectro visible; pero es variable en las radiografías. Está más enriquecido que el Sol en elementos más pesados que el helio, con un 186% de la abundancia solar de hierro; por lo tanto, se clasifica como un raro metal "súper rico en metales" (SMR) estrella. 55 Cancri A también tiene más carbono que el Sol, con una relación C/O de 0,78, en comparación con el valor solar de 0,55. Esta abundancia de metal dificulta la estimación de la edad y la masa de la estrella, ya que los modelos evolutivos están menos definidos para este tipo de estrellas. 55 Cancri A es mucho más antiguo que el sistema solar y su edad se ha estimado en valores de 7,4 a 8,7 mil millones de años o 10,2 ± 2,5 mil millones de años.
Una hipótesis sobre el alto contenido de metales en las estrellas enanas SMR es que material enriquecido en elementos pesados cayó a la atmósfera desde un disco protoplanetario. Esto contaminaría las capas externas de la estrella, dando como resultado una metalicidad superior a la normal. La falta de una zona de convección profunda significaría que las capas exteriores retendrían proporciones de abundancia más altas de estos elementos pesados.
Las observaciones de 55 Cancri A en la región submilimétrica del espectro hasta ahora no han logrado detectar ningún polvo asociado. El límite superior de emisiones dentro de las 100 AU de esta estrella es de aproximadamente 850 mJy, en una longitud de onda de 850 µm. Esto limita la masa total de polvo fino alrededor de la estrella a menos del 0,01% de la masa de la Tierra. Sin embargo, esto no excluye la presencia de un cinturón de asteroides o su equivalente en el cinturón de Kuiper.
55 Cancri B
La secundaria, 55 Cancri B, es una estrella enana roja mucho menos masiva y luminosa que el Sol. Hay indicios de que el componente B puede ser en sí mismo una estrella doble, aunque esto es incierto.
Sistema planetario
| Compañero (en orden de estrella) | Masa | Semimajor axis (AU) | Período orbital (días) | Eccentricity | Inclinación | Radius |
|---|---|---|---|---|---|---|
| e (Janssen) | 7.99+0.32 −0,33M🜨 | 0,01544 ± 0,00005 | 0,73654625(15) | 0,05 ± 0,03 | 83.59+0.47 −0,44° | 1.875 ± 0,029 R🜨 |
| b (Galileo) | ≥0,8036+0.0092 0.00−91MJ | 0.1134 ± 0,0006 | 14.6516 ± 0,0001 | 0 ± 0,01 | ~85° | — |
| c (Brahe) | ≥51.2 ± 1.3 M🜨 | 0,2373 ± 0,0013 | 44.3989+0.0042 0.00−43 | 0,03 ± 0,02 | — | — |
| f (Harriot) | ≥49.8 ± 2.4 M🜨 | 0,708+0.0043 0.00−42 | 259.88 ± 0,29 | 0,08+0.05 0.0−4 | — | — |
| d (Lipperhey) | ≥3.12 ± 0,1 MJ | 5.957+0.074 0.0−71 | 5,574.2+93.8 −88.6 | 0,13 ± 0,02 | — | — |
El sistema 55 Cancri fue el primero conocido en tener cuatro planetas, y luego cinco, y posiblemente tenga más. El planeta más interno, e, transita por 55 Cancri A visto desde la Tierra. El siguiente planeta, b, no está en tránsito, pero hay evidencia provisional de que está rodeado por una atmósfera extendida que sí transita por la estrella.
En 1997, se anunció el descubrimiento de un planeta similar a 51 Pegasos que orbitaba alrededor de 55 Cancri A, junto con el planeta Tau Boötis y el planeta interior Upsilon Andromedae. El planeta fue descubierto midiendo la velocidad radial de la estrella, que mostró una periodicidad de alrededor de 14,7 días, correspondiente a un planeta con al menos el 78% de la masa de Júpiter. Estas mediciones de velocidad radial todavía mostraron una deriva no explicada por este planeta, que podría explicarse por la influencia gravitacional de un objeto más distante.
En 1998 se anunció el descubrimiento de un posible disco de polvo alrededor de 55 Cancri A. Los cálculos dieron al disco un radio de al menos 40 UA, similar al cinturón de Kuiper en el Sistema Solar, con una inclinación de 25° con respecto al plano del cielo. Sin embargo, el descubrimiento no pudo ser verificado y luego se consideró espurio, causado en cambio por galaxias de fondo.
Después de realizar más mediciones de velocidad radial, en 2002 se anunció la existencia de un planeta que orbitaba a una distancia de alrededor de 5 AU. Este planeta recibió la designación 55 Cancri d. En el momento del descubrimiento, se pensaba que el planeta estaba en una órbita de excentricidad leve (cerca de 0,1), pero este valor aumentó con mediciones posteriores. Incluso después de tener en cuenta estos dos planetas, se mantuvo una periodicidad de 43 días, posiblemente debido a un tercer planeta. Las mediciones de la estrella sugirieron que esto estaba cerca del período de rotación de la estrella, lo que planteó la posibilidad de que la señal de 43 días fuera causada por actividad estelar. Este posible planeta recibió la designación 55 Cancri c.
55 Cancri e fue anunciado en 2004. Con 8,3 masas terrestres, es una gran súper Tierra que originalmente se pensó que tenía un período orbital de 2,8 días, aunque más tarde se descubrió que se trataba de un alias de su verdadero período. de 0,74 días según observaciones de e en tránsito en 2011. Este planeta fue el primer caso conocido de un cuarto planeta extrasolar en un sistema, y fue el planeta de período más corto hasta el descubrimiento de PSR J1719-1438 b. Las mediciones que llevaron al descubrimiento de este planeta también confirmaron la existencia de 55 Cancri c.
En 2005, Jack Wisdom combinó tres conjuntos de datos y sacó dos conclusiones distintas: que el planeta de 2,8 días era un alias y que había un planeta de la escala de Neptuno con un período cercano a los 261 días. Fischer et al. (2008) informaron nuevas observaciones que, según dijeron, confirmaban la existencia del planeta de 2,8 días, como informaron por primera vez McArthur et al. (2004), y un planeta del tamaño de Neptuno de 260 días, como informó por primera vez Wisdom (2005). Sin embargo, Dawson y Fabrycky (2010) concluyeron que el planeta de 2,8 días era efectivamente un alias, como sugiere Wisdom (2005), y que el período correcto era 0,7365 de día.
En 2007, Fisher et al. Confirmó la existencia del planeta de 260 días propuesto en 2005 por Wisdom. Este planeta, 55 Cancri f, fue la primera aparición de un quinto planeta extrasolar en un sistema. Con una masa similar a c, tiene una órbita de 260 días, hacia el borde interior de la zona habitable de 55 Cancri A. No se cree que el planeta en sí sea propicio para la vida, pero en principio las lunas hipotéticas podrían mantener al menos agua y vida.
La excentricidad del planeta e está mal definida; variar valores entre 0 y 0,4 no mejora significativamente el ajuste, por lo que se asumió una excentricidad de 0,2. Tener en cuenta las interacciones entre los planetas da como resultado una excentricidad orbital cercana a cero.
Las observaciones astrométricas con el Telescopio Espacial Hubble midieron una inclinación de 53° del planeta exterior d, aunque este resultado se basa en los parámetros orbitales precisos que han sido revisados sustancialmente desde que se publicó esto. Los tránsitos observados de e sugieren una órbita normal inclinada dentro de 9° con respecto a la línea de visión, y una posible detección del tránsito de una atmósfera extendida alrededor de 55 Cancri b implicaría, si se confirma, que también se encuentra en una órbita que está cerca del borde. Entre ellos, no se han realizado mediciones de las inclinaciones de c ni de f. Se pensaba que con cinco planetas, el sistema no podía desviarse mucho del coplanar para mantener la estabilidad. Un intento de medir la desalineación de la órbita de giro del planeta más interno informó que estaba en una órbita casi polar, pero esta interpretación de los datos ha sido cuestionada desde entonces por un estudio posterior, con notables inconsistencias entre la rotación estelar implícita y medida.
Las proporciones aproximadas de los períodos de las órbitas adyacentes son (hacia afuera): 1:20, 1:3, 1:6, 1:20. La relación de casi 1:3 entre 55 Cancri b y c es aparentemente una resonancia cercana, en lugar de una resonancia de movimiento medio genuina.
Posibles planetas
Entre los planetas f y d, parece haber una enorme brecha de distancia donde no se sabe que ningún planeta orbite. Un artículo de 2008 encontró que hasta 3 planetas adicionales de hasta 50 veces la masa de la Tierra podrían orbitar a una distancia de 0,9 a 3,8 AU de la estrella, y se descubrió que las resonancias estables de un hipotético planeta g con los planetas conocidos eran 3f:2g, 2g:1d y 3g:2d. Un estudio publicado en 2019 mostró que los planetas terrestres no descubiertos pueden orbitar de forma segura en esta región a entre 1 y 2 UA; este espacio incluye los límites exteriores de la Zona habitable de 55 Cancri. En 2021, se descubrió que es posible que planetas terrestres con un contenido de agua comparable al de la Tierra hayan podido formarse y sobrevivir entre los planetas f y d. En cuanto al espacio fuera de la órbita de d, su zona de estabilidad comienza más allá de las 10 UA, aunque existe una zona de estabilidad entre 8,6 y 9 UA debido a una resonancia 2:1.
Comunicación
Se envió un mensaje METI a 55 Cancri. Se transmitió desde el radar más grande de Eurasia: el radar planetario Evpatoria, de 70 m (230 pies). El mensaje se llamó Cosmic Call 2; fue enviado el 6 de julio de 2003 y llegará a 55 Cancri en mayo de 2044.