Exoplanetas

Descubren una supertierra helada junto a la segunda estrella más cercana

Un grupo internacional de astrónomos, con la participación del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), ha encontrado un planeta en órbita alrededor de la estrella de Barnard, la segunda más cercana al Sol después de Alfa Centauri.

Impresión artística de la superficie del planeta Barnard b.
Impresión artística de la superficie del planeta Barnard b. ESO - M. Kornmesser (CC BY 4.0).

A solo seis años luz de nosotros, la estrella de Barnard tiene un movimiento aparente más rápido que cualquier otra estrella en el cielo. Esta enana roja, más pequeña y antigua que nuestro Sol, es una de las enanas rojas menos activas conocidas y representa un objetivo ideal para buscar exoplanetas usando diversos métodos.

Se trata de una supertierra con una masa mínima de unas 3,2 veces la terrestre que orbita alrededor de su estrella cada 233 días

Desde 1997, varios instrumentos han estado recogiendo una gran cantidad de medidas del sutil movimiento hacia adelante y hacia atrás de esta estrella. Un análisis de los datos recogidos hasta el año 2015, incluyendo observaciones del HIRES/Keck y de los espectrómetros HARPS y UVES de ESO (European Southern Observatory, Observatorio Europeo Austral), sugirió que ese movimiento podría ser causado por un planeta con un período orbital de unos 230 días. Para confirmar dicha hipótesis, sin embargo, se consideró necesario obtener bastantes más medidas.

Con el propósito de confirmar la detección, los astrónomos observaron regularmente la estrella de Barnard con espectrómetros de alta precisión como el CARMENES (Observatorio de Calar Alto, en España), o los HARPS y HARPS-N en una colaboración internacional llamada Red Dots. Esta técnica consiste en usar el efecto Doppler de la luz de la estrella para medir cómo cambia la velocidad de un objeto con el tiempo.

“Para el análisis usamos observaciones de siete instrumentos diferentes, a lo largo de 20 años. El resultado de este esfuerzo es uno de los conjuntos de datos más grandes y exhaustivos jamás usado para estudios precisos de velocidad radial, acumulando en total más de 700 observaciones”, explica Ignasi Ribas, investigador del IEEC-ICE en Barcelona y autor principal del estudio, que se publicará mañana, 15 de noviembre, en la revista Nature.

“Estamos seguros al 99% de que el planeta está ahí, pues es la explicación que mejor encaja con nuestras observaciones”

El análisis de todos estos datos indicaba claramente una señal con un período de 233 días. Esta señal implica que la estrella de Barnard se está acercando y alejando de nosotros a unos 1,2 metros por segundo (aproximadamente la velocidad de una persona caminando), lo que se explica muy probablemente por la presencia de un planeta orbitándola. “Después de un cuidadoso análisis, estamos seguros al 99% de que el planeta está ahí, pues es la explicación que mejor encaja con nuestras observaciones”, asegura Ribas. “Sin embargo, debemos ser prudentes y recoger más datos para poder estar seguros, porque las variaciones naturales del brillo de la estrella debidas a las manchas estelares o a ciclos de actividad podrían producir efectos similares a los detectados”. Nuevas observaciones están llevándose a cabo desde diferentes observatorios.

El candidato a planeta, llamado Estrella de Barnard b (Barnand’s Star b o bién “GJ 699 b” si se usa su nombre de catálogo), es una supertierra con una masa mínima de unas 3,2 veces la terrestre. Completa una órbita alrededor de su estrella cada 233 días y está situada en una zona denominada línea de hielo (ice-line en inglés), la distancia de la estrella a partir de la cual el agua estaría congelada, incluso en el vacío del espacio. Si el planeta careciera de atmósfera, su temperatura podría llegar a los -150°C, lo cual haría muy improbable que pudiera tener agua líquida en su superficie. Sin embargo, sus características lo convierten en un excelente objetivo para ser visualizado usando la próxima generación de instrumentos como el telescopio WFIRST de la NASA, y podría ser detectable con observaciones que ya están siendo obtenidas gracias a la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Representación gráfica de las distancias relativas entre las estrellas más cercanas al Sol.
Representación gráfica de las distancias relativas entre las estrellas más cercanas al Sol. IEEC/Science-Wave – Guillem Ramisa

Hasta el momento, no se habían descubierto exoplanetas así de pequeños y lejanos de su estrella usando la técnica Doppler. Esto se ha logrado ahora gracias a las mejoras en la instrumentación, métodos de análisis y campañas optimizadas a la búsqueda de este tipo de exoplanetas. Con la próxima generación de instrumentos, estas posibilidades mejorarán sin duda.

“Todos hemos trabajado muy duro para obtener este resultado”, dice Guillem Anglada-Escudé, investigador de la Queen Mary University of London y co-líder del estudio. “Esta colaboración ha sido organizada dentro del contexto del proyecto RedDots, que ha permitido usar e incorporar mediciones de instrumentos obtenidos por todo el mundo, incluyendo astrónomos semi-profesionales coordinados por AAVSO”.

“Supone un avance significativo en la búsqueda de exoplanetas alrededor de nuestros vecinos estelares"

Cristina Rodríguez-López, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA, CSIC), coautora del artículo y coordinadora de las campañas de seguimiento fotométrico, habla sobre la importancia de este hallazgo. “Este descubrimiento supone un avance significativo en la búsqueda de exoplanetas alrededor de nuestros vecinos estelares, con la esperanza de, finalmente, encontrar uno que tenga las condiciones adecuadas para albergar vida”.

Precisamente José Antonio Caballero, investigador del CAB y coautor del estudio, destaca la gran trascendencia del descubrimiento para la astrobiología: "El sistema estelar más cercano al Sol, Alpha Centauri, tiene un planeta terrestre; el segundo más cercano, la estrella de Barnard, tiene una supertierra... Si seguimos buscando, quizá confirmemos las estimaciones de la misión espacial Kepler de que, aproximadamente, hay un planeta como la Tierra por cada estrella de nuestra Galaxia: ¡eso serían cien mil millones de planetas potencialmente habitables!”.

Fuente: CAB



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