Un equipo de astrónomos del MIT y de otros centros han descubierto un nuevo sistema multiplanetario dentro de nuestro vecindario galáctico que se encuentra a sólo 10 parsecs, o unos 33 años luz, de la Tierra, lo que lo convierte en uno de los sistemas multiplanetarios conocidos más cercanos al nuestro.

En el corazón del sistema se encuentra una pequeña y fría estrella enana M, llamada HD 260655, y los astrónomos han descubierto que alberga al menos dos planetas terrestres del tamaño de la Tierra. Es probable que los mundos rocosos no sean habitables, ya que sus órbitas son relativamente estrechas, lo que expone a los planetas a temperaturas demasiado elevadas para mantener agua líquida en la superficie.

Sin embargo, los científicos están entusiasmados con este sistema porque la proximidad y el brillo de su estrella les permitirá observar más de cerca las propiedades de los planetas y las señales de cualquier atmósfera que puedan tener.

Michelle Kunimoto, postdoctorado en el Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del MIT y uno de los científicos principales del descubrimiento, dijo en un comunicado:

“Los dos planetas de este sistema están considerados como uno de los mejores objetivos para el estudio de la atmósfera debido al brillo de su estrella. ¿Hay una atmósfera rica en volátiles alrededor de estos planetas? ¿Y hay signos de agua o especies basadas en el carbono? Estos planetas son fantásticos bancos de pruebas para esas exploraciones”.

El equipo presentó su descubrimiento hoy (15 de junio) en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Pasadena, California.

Poder de los datos

El nuevo sistema planetario fue identificado inicialmente por el Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, una misión liderada por el MIT que está diseñada para observar las estrellas más cercanas y brillantes, y detectar caídas periódicas de luz que podrían señalar un planeta en tránsito.

En octubre de 2021, Kunimoto, miembro del equipo científico de TESS del MIT, estaba supervisando los datos entrantes del satélite cuando observó un par de caídas periódicas en la luz estelar, o tránsitos, de la estrella HD 260655.

Pasó las detecciones por el proceso de inspección científica de la misión y las señales se clasificaron pronto como dos objetos de interés de TESS, es decir, objetos marcados como posibles planetas. El Science Processing Operations Center (SPOC), el sistema oficial de búsqueda de planetas de TESS con sede en Ames de la NASA, también detectó las mismas señales de forma independiente. Los científicos tienen previsto realizar un seguimiento con otros telescopios para confirmar que los objetos son realmente planetas.

El proceso de clasificación y posterior confirmación de nuevos planetas puede llevar a menudo varios años. En el caso de HD 260655, ese proceso se acortó considerablemente con la ayuda de los datos de archivo.

Poco después de que Kunimoto identificara los dos posibles planetas alrededor de HD 260655, Shporer buscó si la estrella había sido observada previamente por otros telescopios. La suerte quiso que HD 260655 figurara en un estudio de estrellas realizado por el High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES), un instrumento que forma parte del Observatorio Keck de Hawaii. HIRES ha estado monitorizando la estrella, junto con otras, desde 1998, y los investigadores pudieron acceder a los datos públicos del estudio.

HD 260655 también formaba parte de otro sondeo independiente realizado por CARMENES, un instrumento que opera como parte del Observatorio de Calar Alto en España. Como estos datos eran privados, el equipo se puso en contacto con miembros tanto de HIRES como de CARMENES con el objetivo de combinar su potencia de datos.

Shporer señaló:

“Estas negociaciones son a veces bastante delicadas. Por suerte, los equipos aceptaron trabajar juntos. Esta interacción humana es casi tan importante para obtener los datos [como las propias observaciones].”

Tirón planetario

Al final, este esfuerzo de colaboración confirmó rápidamente la presencia de dos planetas alrededor de HD 260655 en unos seis meses.

Para confirmar que las señales de TESS procedían efectivamente de dos planetas en órbita, los investigadores examinaron los datos de HIRES y CARMENES de la estrella. Ambos estudios miden el bamboleo gravitacional de una estrella, también conocido como velocidad radial.

Kunimoto dijo:

“Todos los planetas que orbitan alrededor de una estrella van a tener un pequeño tirón gravitacional sobre su estrella. Lo que buscamos es cualquier ligero movimiento de esa estrella que pueda indicar que un objeto de masa planetaria está tirando de ella”.

A partir de ambos conjuntos de datos de archivo, los investigadores encontraron indicios estadísticamente significativos de que las señales detectadas por TESS eran efectivamente dos planetas en órbita.

Shporer dijo:

“Entonces supimos que teníamos algo muy emocionante”.

A continuación, el equipo examinó con más detalle los datos de TESS para determinar las propiedades de ambos planetas, incluidos su período orbital y su tamaño. Determinaron que el planeta interior, denominado HD 260655b, orbita la estrella cada 2.8 días y es aproximadamente 1.2 veces más grande que la Tierra. El segundo planeta exterior, HD 260655c, orbita cada 5.7 días y es 1.5 veces más grande que la Tierra.

A partir de los datos de velocidad radial de HIRES y CARMENES, los investigadores pudieron calcular la masa de los planetas, que está directamente relacionada con la amplitud con la que cada planeta tira de su estrella. Descubrieron que el planeta interior posee aproximadamente dos veces la masa de la Tierra, mientras que el exterior tiene unas tres masas terrestres. A partir de su tamaño y masa, el equipo estimó la densidad de cada planeta. El planeta interior, más pequeño, es ligeramente más denso que la Tierra, mientras que el exterior, más grande, es un poco menos denso. Ambos planetas, según su densidad, son probablemente terrestres o de composición rocosa.

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Los investigadores también estiman, basándose en sus cortas órbitas, que la superficie del planeta interior está a unos “asquerosos” 710 kelvins (818 grados Fahrenheit), mientras que el planeta exterior está a unos 560 K (548 F).

Kunimoto dijo:

“Consideramos ese rango fuera de la zona habitable, demasiado caliente para que exista agua líquida en la superficie. Pero podría haber más planetas en el sistema. Hay muchos sistemas multiplanetarios que albergan cinco o seis planetas, especialmente alrededor de estrellas pequeñas como ésta. Es de esperar que encontremos más, y uno podría estar en la zona habitable. Es un pensamiento optimista”.

 Esperamos que en los próximos meses las investigaciones brinden muchos más datos sobre este prometedor sistema planetario.

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