¡La caza continúa! Gracias al satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), los astrónomos descubren periódicamente nuevos exoplanetas que orbitan estrellas ubicadas en los suburbios más amplios de nuestro sistema solar.
La máquina acumula enormes cantidades de datos que los científicos no pudieron solo para clasificar. Afortunadamente, un proyecto de investigación participativa (el programa Planet Hunters) les proporciona la ayuda de más de 43.000 voluntarios repartidos en 90 países. Un equipo de unos quince miembros permitió el descubrimiento de TOI 4633 c.
Un planeta en una configuración rara
El exoplaneta, apodado Percival (por el personaje de la saga harry potter), orbita una estrella similar al Sol a unos 370 años luz de distancia. Tras la detección de su primer tránsito (ver recuadro) por miembros de Planet Hunters, fue estudiado más detenidamente por un equipo del Instituto Flatiron de Nueva York. ¡Resulta que tiene algunas sorpresas!
Comencemos con una breve descripción: TOI 4633 c mide aproximadamente 3,2 diámetros terrestres, por lo que entra en la categoría de mini-Neptunos, estrellas similares a nuestro planeta Neptuno pero de menor tamaño. No tiene superficie sólida y su espesa atmósfera está compuesta de vapor de agua, metano e hidrógeno.
Las características de las estrellas que forman el sistema TOI 4633 Créditos: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation.
Primera característica rara: el planeta tiene una órbita larga, ya que tarda 272 días en rodear su estrella. Es la segunda órbita más larga de todos los planetas descubiertos con datos TESS y sólo una de cinco donde el año dura más de 100 días.
Los astrónomos querían saber un poco más y exploraron el sistema con los espectrómetros HIRES, instalados en el telescopio Keck en Hawaii, y SOPHIE, en el Observatorio de Provenza. Estas observaciones tenían como objetivo, en particular, determinar la masa del planeta mediante el método de la velocidad radial (ver recuadro).
Los resultados, publicados en La revista astronómica, no son muy concluyentes. Sin embargo, permiten establecer un límite superior para la masa de Percival: son 47 masas terrestres, pero el planeta es sin duda mucho más ligero. Este método puso de relieve sobre todo la probable existencia de un segundo planeta, TOI 4633 b, un Júpiter caliente muy cerca de la estrella que orbita en 34 días.
una estrella doble
Otras observaciones y análisis de datos de archivo del Catálogo de Estrellas Dobles de Washington, mantenido por el Observatorio Naval de EE. UU., y recopilados entre 1905 y 2011, revelaron que la estrella que los astrónomos pensaban que estaban estudiando era en realidad una estrella doble.
Los dos, TOI 4633 A y TOI 4633 B, están actualmente demasiado cerca uno del otro para distinguirlos individualmente de la Tierra. Este descubrimiento hace que los dos exoplanetas sean aún más interesantes.
De hecho, los modelos sugieren que habría la mitad de posibilidades de formar un planeta en un sistema estelar doble, dadas las perturbaciones gravitacionales inducidas por la presencia de dos cuerpos masivos.
Un simulador para entender cómo detectamos los planetas
Para descubrir exoplanetas se utilizan principalmente dos métodos indirectos: el de los tránsitos y el de las velocidades radiales. El primero consiste en detectar las minúsculas variaciones periódicas de la intensidad de la luz que se producen cuando un planeta pasa por delante de su estrella. También nos permite deducir su tamaño.
El segundo analiza el espectro luminoso de la estrella: la presencia de un planeta en órbita provoca movimientos regulares de este último. Para un observador terrestre, la estrella se aleja y se acerca. Estos cambios van acompañados de un giro hacia el rojo cuando se aleja y hacia el azul cuando se acerca. Estos cambios tan sutiles pueden observarse mediante espectrógrafos como SOPHIE. Esta técnica también proporciona información sobre la masa del exoplaneta.
Un simulador, puesto en línea por el Laboratorio de Astrofísica de Marsella, ofrece una visión general de las curvas que los astrónomos deben analizar con estos dos métodos. Es posible variar varios parámetros y así darse cuenta de su impacto para los instrumentos que utilizan. La estrella, en esta simulación, es similar al Sol.
Tendremos que esperar casi 30 años hasta que las dos estrellas estén lo suficientemente separadas entre sí, desde un punto de vista terrestre, para aprender más sobre cómo está construido este extraño sistema. Por lo tanto, con respecto al segundo planeta descubierto, actualmente es imposible decir si orbita alrededor de la misma estrella que Percival o alrededor de otra.
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En la zona habitable
Según los autores, el mini-Neptuno se encuentra en la zona habitable del sistema, es decir a una distancia que permite la presencia de agua líquida en la superficie. Sin embargo, no esperan encontrar vida allí, dado que se trata de un planeta gaseoso sin superficie sólida.
Sin embargo, este tipo de estrellas tiene muchas posibilidades de tener uno o más satélites rocosos; los especialistas las llaman exolunas; Estos objetos, de los que actualmente sólo se conocen uno o dos, pero aún no están completamente confirmados, podrían albergar (como las lunas de Júpiter o Saturno) océanos y, por tanto, potencialmente vida.
Como TOI 4633 A es, con diferencia, la estrella más brillante alrededor de la cual se ha encontrado un exoplaneta en la zona habitable, este sistema será un objetivo de interés para la búsqueda de exolunas.
Además, la presencia de una segunda estrella, que orbita la primera en 230 años, permitirá a los astrofísicos comprender mejor cómo tales configuraciones pueden autorizar la formación de planetas y cuáles son sus estabilidades.
