Derivación de los parámetros orbitales de un exoplaneta descubierto por imagen directa

Me pregunto qué elementos orbitales de un exoplaneta se pueden encontrar solo aplicando imágenes directas. Sé que la separación angular combinada con el paralaje puede darnos el semieje mayor, pero ¿qué pasa con los otros elementos? ¿Es posible? ¿Y qué pasa con la masa o el radio del planeta (dada la masa y el radio conocidos de la estrella)?

Respuestas (1)

Todos los elementos orbitales se pueden derivar mediante imágenes directas, siempre que observe lo suficiente como para ver una fracción justa de la órbita.

La tercera ley de Kepler da la masa total del sistema y las órbitas relativas pueden dar la relación de masas y, por lo tanto, las masas individuales (aunque esto sería bastante incierto si la relación de masas fuera grande).

Las masas absolutas también pueden provenir de mediciones dinámicas (es decir, velocidades), pero puede obtenerlas si el sistema está a una distancia conocida. Nuevamente, debido a que la estrella no se movería mucho, esto probablemente conduciría a una masa planetaria altamente incierta.

En cambio, la masa del planeta podría estimarse a partir de su luminosidad, una estimación de su edad y un modelo de enfriamiento. El radio se puede estimar a partir de su temperatura y luminosidad.

Estrictamente hablando, la imagen directa te da los elementos orbitales con una degeneración correspondiente a reflejar la órbita en el plano del cielo, por lo que terminas con dos valores posibles de la inclinación correspondiente a estas imágenes especulares. Para resolver esa degeneración, necesita algo sensible al movimiento en la dirección radial, por ejemplo, RV.
Sí, quiero decir solo con imágenes directas, sin usar velocidades radiales ni astrometría o espectroscopia.
@antispinwards Cierto. Aunque la degeneración no afectaría ninguna estimación de masa.
@uhoh que estamos hablando de exoplanetas?
¡Ay! sí eso es lo que me perdí.
¿Podría especificar cómo estima el radio de un planeta a partir de su temperatura y luminosidad?
@CarlosVázquezMonzón L ≃ 4 π R 2 σ T 4
Entonces, ¿la misma fórmula para las estrellas también es válida para la luz reflejada?
@CarlosVázquezMonzón Los planetas fotografiados directamente no se ven con luz dispersa. Al menos, no actualmente.
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