¡Ha sido un momento emocionante para el campo de los estudios de exoplanetas últimamente! El verano pasado, investigadores del Observatorio Europeo Austral (ESO) anunciaron el descubrimiento de un planeta similar a la Tierra (Proxima b) ubicado en el sistema estelar más cercano al nuestro. Y hace solo seis meses, un equipo internacional de astrónomos anunció el descubrimiento de siete planetas rocosos que orbitan alrededor de la estrella cercana TRAPPIST-1.
Pero en lo que podría ser el descubrimiento más alentador para aquellos que esperan encontrar un planeta habitable más allá de la Tierra, un equipo internacional de astrónomos acaba de anunciar el descubrimiento de cuatro candidatos a exoplanetas en el sistema tau Ceti. Además de estar cerca del Sistema Solar, a solo 12 años luz de distancia, este hallazgo también es alentador porque ¡los candidatos al planeta orbitan una estrella muy parecida a la nuestra!
El estudio que detalla estos hallazgos - "La diferencia de color hace la diferencia: cuatro candidatos planetarios alrededor de tau Ceti" - apareció recientemente en línea y ha sido aceptado para su publicación en el Revista Astrofísica. Dirigido por investigadores del Centro de Investigación Astrofísica (CAR) de la Universidad de Hertfordshire, el equipo analizó tau Ceti utilizando un modelo de eliminación de ruido para determinar la presencia de cuatro planetas similares a la Tierra.
Este descubrimiento fue posible gracias a las mejoras continuas en la instrumentación, la observación y el intercambio de datos, que permiten realizar encuestas de sensibilidad cada vez mayor. Como Steven Vogt, profesor de astronomía y astrofísica en la UC Santa Cruz y coautor del artículo, dijo en un comunicado de prensa de la UCSC:
"Ahora finalmente estamos cruzando un umbral donde, a través del modelado muy sofisticado de grandes conjuntos de datos combinados de múltiples observadores independientes, podemos desenredar el ruido debido a la actividad de la superficie estelar de las señales muy pequeñas generadas por los tirones gravitacionales de los planetas en órbita del tamaño de la Tierra . "
Este es el último de una larga lista de encuestas de tau Ceti, que ha sido de interés para los astrónomos durante décadas. En 1988, se realizaron varias mediciones de velocidad radial del sistema estelar que descartaron la posibilidad de planetas masivos a distancias similares a Júpiter. En 2012, los astrónomos de la UC Santa Barabara presentaron un estudio que indicaba que tau Ceti podría estar en órbita alrededor de cinco exoplanetas, dos de los cuales estaban dentro de la zona habitable de la estrella.
El equipo detrás de ese estudio incluyó a varios miembros que produjeron este último estudio. En ese momento, el autor principal Mikko Tuomi (Universidad de Hertfordshire, coautor del más reciente) estaba liderando un esfuerzo para desarrollar mejores técnicas de análisis de datos, y utilizó esta estrella como un caso de referencia. Como explicó Tuomi, estos esfuerzos les permitieron descartar dos de las señales que previamente se habían identificado como planetas:
"Se nos ocurrió una manera ingeniosa de diferenciar entre las señales causadas por los planetas y las causadas por la actividad de la estrella. Nos dimos cuenta de que podíamos ver cómo la actividad de la estrella difería en diferentes longitudes de onda y usar esa información para separar esta actividad de las señales de los planetas ".
En aras de este último estudio, que fue dirigido por Fabo Feng, miembro del CAR, el equipo se basó en los datos proporcionados por el espectrógrafo del Buscador de planetas de alta velocidad radial (HARPS) en el Observatorio La Silla de ESO en Chile, y el Instrumento de espectrómetro Echelle de alta resolución (HIRES) en el Observatorio WM Keck en Mauna Kea, Hawai.
A partir de esto, pudieron crear un modelo que eliminó el "ruido dependiente de la longitud de onda" de las mediciones de velocidad radial. Después de aplicar este modelo a encuestas realizadas con tau Ceti, pudieron obtener mediciones que fueron lo suficientemente sensibles como para detectar variaciones en el movimiento de la estrella tan pequeñas como 30 cm por segundo. Al final, concluyeron que tau Ceti tiene un sistema de no más de cuatro exoplanetas.
Como indicó Tuomi, después de varios estudios e intentos de eliminar el ruido extraño, los astrónomos finalmente pueden tener una idea clara de cuántos planetas tiene Tau Ceti y de qué tipo. "[No] no importa cómo veamos la estrella, parece que hay al menos cuatro planetas rocosos orbitando alrededor de ella", dijo. “Estamos aprendiendo lentamente a distinguir entre las oscilaciones causadas por los planetas y las causadas por la superficie estelar activa. Esto nos permitió verificar esencialmente la existencia de los dos planetas exteriores potencialmente habitables en el sistema ".
Además, estiman a partir de sus mediciones refinadas que estos planetas tienen masas que van desde cuatro masas terrestres (también conocidas como "súper-Tierras") hasta 1.7 masas terrestres, lo que los convierte en uno de los planetas más pequeños jamás detectados alrededor de una estrella cercana similar al sol. . Pero lo más emocionante de todo es el hecho de que dos de estos planetas (tau Ceti e y f) están ubicados dentro de la zona habitable de la estrella.
La razón de esto es porque tau Ceti es una estrella de tipo G (enana amarilla), lo que la hace similar a nuestro propio Sol, aproximadamente 0,78 veces más masiva y la mitad de brillante. Por el contrario, muchos exoplanetas descubiertos recientemente, como Proxima by los siete planetas de TRAPPIST-1, todos orbitan estrellas de tipo M (enana roja). En comparación con nuestro Sol, estas estrellas son variables e inestables, lo que aumenta sus posibilidades de despojar las atmósferas de sus respectivos planetas.
Además, dado que las enanas rojas son mucho más tenues que nuestro Sol, un planeta rocoso tendría que orbitar muy cerca de ellas para estar dentro de sus zonas habitables. A este tipo de distancia, el planeta probablemente estaría bloqueado por la marea, lo que significa que un lado estaría constantemente mirando hacia el sol. Esto también hace que las posibilidades de que surja la vida en cualquier planeta de este tipo sean muy escasas.
Debido a esto, los astrónomos han estado esperando encontrar más exoplanetas alrededor de estrellas que sean más cercanas en tamaño, masa y luminosidad a las nuestras. Pero antes de que alguien se emocione demasiado, es importante tener en cuenta que estos mundos son Super-Tierras, con hasta cuatro veces la masa de la Tierra. Esto significa que (dependiendo de su densidad también) cualquier vida que pueda surgir en estos planetas estaría sujeta a un aumento significativo de la gravedad.
Además, un disco de escombros masivo rodea la estrella, lo que significa que estos planetas más exteriores probablemente estén sujetos a bombardeos intensivos por parte de asteroides y cometas. ¡Esto no es exactamente un buen augurio para la vida potencial en estos planetas! Aún así, este estudio es muy alentador y por varias razones. Más allá de encontrar evidencia sólida de exoplanetas alrededor de una estrella similar al Sol, las mediciones que llevaron a su detección son las más sensibles hasta la fecha.
Al ritmo en que sus métodos están mejorando, los investigadores deberían llegar al límite de 10 centímetros por segundo en muy poco tiempo. Este es el nivel de sensibilidad necesario para detectar análogos de la Tierra, también conocido como. El anillo de latón para cazadores de exoplanetas. Como Feng indicó:
“Nuestra detección de oscilaciones tan débiles es un hito en la búsqueda de análogos de la Tierra y la comprensión de la habitabilidad de la Tierra a través de la comparación con estos análogos. Hemos introducido nuevos métodos para eliminar el ruido en los datos con el fin de revelar las débiles señales planetarias ".
¡Piénsalo! En muy poco tiempo, los cazadores de exoplanetas podrían encontrar una gran cantidad de planetas que no solo están muy cerca en tamaño y masa de la Tierra, sino que también orbitan en las zonas habitables de sus estrellas. En ese punto, los científicos están seguros de prescindir de términos decididamente vagos como "potencialmente habitable" y "similar a la Tierra" y comenzar a usar términos como "análogo de la Tierra" con confianza. ¡No más ambigüedad, solo la firme convicción de que la Tierra no es única!
Con un estimado de 100 mil millones de planetas solo en nuestra galaxia, estamos seguros de encontrar varias Tierras aquí. ¡Uno solo puede esperar que hayan dado lugar a una vida compleja como la nuestra, y que estén de humor para chatear!
