En el curso de la búsqueda de planetas extrasolares, se han hecho algunos hallazgos muy interesantes. Algunos de ellos incluso han ocurrido dentro de nuestro propio vecindario galáctico. Hace solo dos años, los astrónomos de las campañas Red Dots y CARMENES anunciaron el descubrimiento de Proxima b, un planeta rocoso que orbita dentro de la zona habitable de nuestro vecino estelar más cercano: Proxima Centauri.
Este mundo rocoso, que puede ser habitable, sigue siendo el exoplaneta más cercano jamás descubierto a nuestro Sistema Solar. Hace unos días (el 14 de noviembre), Red Dots y CARMENES anunciaron otro hallazgo: un planeta rocoso que orbita la estrella de Barnard, que está a solo 6 años luz de la Tierra. Este planeta, la Estrella b de Barnard, es ahora el segundo exoplaneta más cercano a nuestro Sistema Solar, y el planeta más cercano en orbitar una sola estrella.
El descubrimiento fue anunciado en un artículo que apareció recientemente en la revista científica. Naturaleza, titulado "Un planeta súper-Tierra candidato que orbita cerca de la línea de nieve de la estrella de Barnard". Según su estudio, la campaña de observación internacional se basó en datos de una variedad mundial de telescopios que buscaban signos de desplazamiento Doppler de la Estrella de Barnard (también conocido como Método de Velocidad Radial).
El nombre del astrónomo estadounidense Edward Emerson Barnard, la estrella de Barnard es una estrella de tipo M (enana roja) de baja masa y baja luminosidad, y es la estrella individual más cercana al Sol. A pesar de su edad (7–12 mil millones de años) y bajo nivel de actividad, esta estrella tiene el movimiento aparente más rápido de cualquier estrella en el cielo nocturno. Desde 1997, varios instrumentos midieron el movimiento de ida y vuelta de esta estrella (también conocida como velocidad radial) para determinar si tenía planetas en órbita.
Para 2015, el análisis de todos los datos recopilados indicó que el movimiento de la estrella podría ser causado por un planeta con un período orbital de aproximadamente 230 días. Estos datos incluyeron espectros obtenidos por el buscador de planetas de alta velocidad radial de alta precisión (HARPS) de ESO y el espectrógrafo de Echelle Ultravioleta y Visual (UVES) y el espectrómetro de Echelle de alta resolución del Observatorio Keck (HIRES).
Para confirmar esto, las campañas Red Dots y CARMENES realizaron mediciones adicionales de la velocidad radial de la estrella. Como Ignasi Ribas, director del Observatorio Astronómico Monstec y autor principal del estudio del equipo, explicó en un reciente comunicado de prensa de ESO:
“Para el análisis, usamos observaciones de siete instrumentos diferentes, que abarcan 20 años, lo que hace que este sea uno de los conjuntos de datos más grandes y extensos jamás utilizados para estudios precisos de velocidad radial. La combinación de todos los datos condujo a un total de 771 mediciones ".
“HARPS jugó un papel vital en este proyecto. Combinamos datos de archivo de otros equipos con mediciones nuevas y superpuestas de la estrella de Barnard de diferentes instalaciones ", agregó Guillem Anglada Escudé, investigador de la Universidad Queen Mary de Londres y el científico co-líder del equipo de descubrimiento. "La combinación de instrumentos fue clave para permitirnos verificar nuestro resultado".
Según sus datos, es probable que la Estrella b de Barnard sea una "súper-Tierra" (con una masa de al menos 3,2 veces la de la Tierra). También determinaron que orbita su estrella con un período de 233 días y a una distancia de 0.4 UA (0.4 veces la distancia entre la Tierra y el Sol). A pesar de esta órbita relativamente cercana, la baja masa y brillo de la Estrella de Barnard significa que el planeta recibe solo alrededor del 2% de la energía que la Tierra recibe del Sol.
En combinación con la órbita del planeta, esto coloca la Estrella b de Barnard cerca de la Línea de Escarcha del sistema, donde los compuestos volátiles como el agua, el dióxido de carbono, el amoníaco y el metano se condensan en hielo sólido. Según las estimaciones del equipo, el planeta tendría una temperatura superficial promedio de -170 ° C, lo que lo haría inhóspito para la vida tal como la conocemos.
Sin embargo, este no fue un hallazgo inesperado. Según las teorías actuales de la formación de planetas, la Línea de Escarcha puede ser el lugar ideal para que dichos planetas se formen alrededor de una estrella. Además, los astrónomos creen que las Super-Tierras son el tipo de planeta más común que se forma alrededor de estrellas de baja masa como la Estrella de Barnard. Estas teorías agregan credibilidad al reciente descubrimiento.
"Después de un análisis muy cuidadoso, estamos 99% seguros de que el planeta está allí", dijo Ribas. "Sin embargo, continuaremos observando esta estrella en rápido movimiento para excluir posibles, pero improbables, variaciones naturales del brillo estelar que podrían enmascararse como un planeta".
En todos los intentos anteriores, los astrónomos no pudieron detectar planetas alrededor de Barnard Star usando el método de Velocidad Radial. Finalmente, fue solo mediante la combinación de mediciones de varios instrumentos de alta precisión de todo el mundo que hicieron posible este descubrimiento. Como Ribas explicó:
“Utilizamos observaciones de siete instrumentos diferentes, que abarcan 20 años de mediciones, lo que hace que este sea uno de los conjuntos de datos más grandes y extensos jamás utilizados para estudios precisos de velocidad radial. La combinación de todos los datos condujo a un total de 771 mediciones, ¡una gran cantidad de información! ”
Este descubrimiento también fue un logro rotundo debido a la naturaleza del planeta descubierto. Si bien los instrumentos que se usaron han podido medir los cambios de velocidad en una estrella con una precisión increíble en el pasado, esta es la primera vez que se usa el método de Velocidad Radial para detectar una súper-Tierra en una órbita tan grande alrededor de su estrella .
"Todos hemos trabajado muy duro en este avance", concluyó Anglada-Escudé. “Este descubrimiento es el resultado de una gran colaboración organizada en el contexto del proyecto Red Dots, que incluyó contribuciones de equipos de todo el mundo. Las observaciones de seguimiento ya están en marcha en diferentes observatorios de todo el mundo ".
Además de validar los sofisticados instrumentos involucrados, este descubrimiento es otra demostración de cuán eficaces pueden ser el intercambio de datos y las colaboraciones entre institutos científicos de todo el mundo. Por último, pero no menos importante, este último descubrimiento en las proximidades de nuestro Sistema Solar seguramente fomentará encuestas similares de estrellas cercanas.
Como Cristina Rodríguez-López, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA, CSIC) y coautora del artículo, indicó en un reciente comunicado de prensa de Red Dots:
"Este descubrimiento significa un impulso para continuar buscando exoplanetas alrededor de nuestros vecinos estelares más cercanos, con la esperanza de que finalmente encontremos uno que tenga las condiciones adecuadas para albergar la vida".
Y si bien este planeta cercano puede no ser ideal para la vida (como lo conocemos), su tamaño y órbita lo convierten en un excelente candidato para la imagen directa utilizando los instrumentos de la próxima generación. Además de misiones como la de la NASA Telescopio espacial James Webb (JWST) y Telescopio de reconocimiento infrarrojo de campo amplio (WFIRST) - que se espera que se lance en 2021 y mediados de 2020, respectivamente - el planeta también podría ser observado directamente por misiones como la ESA Gaia astronave.
Al igual que Proxima by muchos otros exoplanetas cercanos, podemos esperar escuchar más sobre la Estrella b de Barnard en los próximos años. Y asegúrese de revisar este ESOcast que analiza este último descubrimiento y su importancia:
