Astrónomos de la Universidad de California en Irvine han identificado un exoplaneta ubicado dentro de la zona habitable de una estrella, una región donde las temperaturas permiten que exista agua líquida en la superficie. Se cree que el agua líquida es esencial para toda la vida conocida actualmente. El planeta está ubicado en una parte relativamente cercana de la Vía Láctea y parece tener una estructura rocosa similar a la Tierra. Se ubica en la categoría de “supertierra”, ya que es varias veces más masiva.
El equipo de UC Irvine y sus colaboradores describen su análisis del planeta en un artículo publicado recientemente. La revista astronómica.
“Hemos encontrado tantos exoplanetas en este momento que no es gran cosa descubrir uno nuevo”, dijo el coautor Paul Robertson, profesor asociado de física y astronomía de UC Irvine. “Lo que lo hace especialmente valioso es que su estrella anfitriona está cerca, a sólo 18 años luz de distancia. Cosmológicamente hablando, está prácticamente al lado”.
Estudiando un planeta que orbita una estrella enana M activa
El planeta recién identificado, GJ 251 c, orbita una estrella enana M, una de las estrellas más comunes y antiguas de nuestra galaxia. Las enanas M a menudo muestran una actividad estelar significativa, incluidas manchas estelares (regiones frías y oscuras en la superficie de la estrella) y llamaradas (explosiones repentinas de energía externa lejos de la estrella). Estas variaciones pueden imitar las sutiles señales de velocidad radial que buscan los astrónomos, lo que a veces dificulta determinar si un planeta está realmente presente.
Sin embargo, la proximidad del planeta a la Tierra lo convierte en un fuerte candidato para obtener imágenes directas utilizando el Telescopio de Treinta Metros de la Universidad de California, que actualmente está en desarrollo.
Los grandes espejos previstos para el TMT permiten observar directamente mundos débiles como GJ 251 c y evaluar si puede haber agua.
“El TMTE será el único telescopio con resolución suficiente para obtener imágenes de este tipo de exoplaneta. No es posible con telescopios más pequeños”, dijo el científico de datos Corey Beard de Design West Technologies, PhD, ex estudiante de posgrado en el grupo de Robertson y autor principal del estudio.
Instrumentos de alta precisión revelan señales planetarias sutiles
El equipo de investigación identificó GJ 251 c utilizando datos del Habitable-Zone Planet Finder y NEID, dos instrumentos de precisión diseñados para detectar exoplanetas, los cuales Robertson ayudó a desarrollar. Estos instrumentos miden los pequeños efectos de un planeta en órbita sobre la estrella.
A medida que GJ 251 c atrae a su estrella a través de su atracción gravitacional, provoca pequeños cambios periódicos en la luz de la estrella. El HPF registró estos cambios, conocidos como firmas de velocidad radial, y los astrónomos los utilizaron para confirmar que la estrella estaba siendo impactada por un planeta en órbita.
HPF ayuda a reducir los efectos de la actividad estelar de las enanas M mediante la observación en el infrarrojo, una región del espectro donde las señales de interferencia de las estrellas son débiles.
Los modelos computacionales del equipo alcanzaron un nivel de significancia estadística lo suficientemente fuerte como para clasificar a GJ 251 c como un candidato a exoplaneta, lo que refuerza la necesidad de obtener imágenes directas con el TMT para verificar sus propiedades.
Preparándose para la próxima generación de telescopios
“Estamos a la vanguardia de la tecnología y los métodos de análisis con este sistema”, dijo Baird. “Aunque su descubrimiento es estadísticamente significativo, todavía estamos determinando el estado del planeta debido a incertidumbres en nuestros instrumentos y métodos. Necesitamos la próxima generación de telescopios para obtener imágenes directas de este candidato, pero lo que necesitamos es inversión comunitaria”.
Beard y Robertson esperan que sus hallazgos alienten a la comunidad de investigación de exoplanetas a realizar estudios adicionales de GJ 251 c, especialmente a medida que nuevos observatorios terrestres como el Telescopio de Treinta Metros se acerquen a las condiciones operativas.
Los colaboradores del trabajo incluyen a Jack Lubin de UCLA; Eric Ford y Subrata Mahadevan de la Universidad Estatal de Pensilvania; Gudmundur Stefansson de la Universidad de los Países Bajos; y Eric Wolf de la Universidad de Colorado, Boulder.
La investigación fue apoyada por la subvención AST-2108493 de la NSF para el estudio de exoplanetas del HPF y financiación de la NASA/NSF para el programa NN-Explore (número de subvención: 1716038); Programa ICAR de la NASA 80NSSC23K1399.
