Una supertierra fría podría orbitar la estrella de Barnard: cielo y telescopio

Una de las estrellas más cercanas al Sol parece albergar un planeta al menos tres veces más masivo que el nuestro, donde las temperaturas podrían ser lo suficientemente bajas como para congelar el agua líquida.

Ilustración de la superficie del planeta que orbita alrededor de la estrella de Barnard
La superficie de un planeta alrededor de la estrella de Barnard estaría bañada por una tenue luz roja, como se ve en esta ilustración.
ESO / M. Kornmesser

En la constelación de Ofiuco, justo debajo del Triángulo de Verano, se encuentra la estrella de Barnard, una de las estrellas enanas rojas más cercanas y mejor estudiadas de la Galaxia. Ahora, después de más de dos décadas de búsquedas, un equipo internacional de astrónomos informa el 14 de noviembre en Naturaleza que han encontrado señales de un exoplaneta escondido en su luz.

A poco menos de 6 años luz de distancia, la estrella de Barnard es la cuarta estrella más cercana al Sol (después de las tres estrellas del sistema Alpha Centauri), aunque es demasiado débil para verla a simple vista. Clasificada como una enana M, su masa es solo el 15% de la del Sol con solo una quinta parte de su diámetro y probablemente más del doble de su edad. Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que podría haber un planeta alrededor de la estrella de Barnard debido a la alta frecuencia de planetas alrededor de las estrellas enanas M reveladas por el ahora desaparecido telescopio espacial Kepler de la NASA.

Indicios de una supertierra

La búsqueda de planetas alrededor de la estrella de Barnard hasta ahora ha resultado en vano, pero esta última investigación, dirigida por Ignasi Ribas (Instituto de Ciencias Espaciales, España), combina observaciones nuevas y de archivo que abarcan 20 años de siete instrumentos diferentes en todo el mundo. Los datos registran la velocidad radial de la estrella, su velocidad relativa hacia y desde la Tierra. El resultado es «uno de los conjuntos de datos más grandes y extensos jamás utilizados para estudios precisos de velocidad radial», dice Ribas, un conjunto de datos que produjo una señal periódica significativa con un período de 233 días.

Después de un análisis riguroso y de descartar la rotación estelar como la causa, la mejor explicación para esta señal es un planeta al menos 3,2 veces más masivo que la Tierra, también conocido como una «súper Tierra», que orbita la estrella de Barnard a una distancia de 0,4 au (60 millones kilómetros). Eso está un poco más lejos de su estrella que Mercurio del Sol. Pero dada la débil luminosidad de la estrella (su energía radiante es menos del 4% de la del Sol), esta órbita coloca al planeta, apodado la estrella b de Barnard, cerca de la línea de nieve del sistema, donde el agua existe solo en su forma congelada, lo que hace que la habitabilidad sea poco probable. . Esto concuerda con algunas teorías de formación de planetas, que predicen que las súper-Tierras, el tipo más común de planeta alrededor de estrellas de baja masa, probablemente se formen cerca de la línea de nieve.

Esta es la primera vez que el método de velocidad radial detecta un planeta tan pequeño y tan lejos de su estrella anfitriona. La técnica, que utiliza los cambios Doppler de la luz de una estrella para medir el tirón de un planeta sobre esa estrella, está sesgada hacia la búsqueda de planetas grandes en órbitas cercanas porque sus señales son mucho mayores.

No compre un boleto todavía

Ilustración de la distancia relativa a las estrellas más cercanas
Representación gráfica de las distancias relativas a las estrellas más cercanas al Sol.
IEEC / Guillem Ramisa / Science-Wave

«Este es un nuevo candidato a planeta extremadamente emocionante», dice Sarah Ballard (MIT), que no participó en esta investigación. Ella cree que los autores logran un buen equilibrio en el documento entre tener confianza en sus datos y reconocer que incluso tener un 99% de confianza en su detección no es una garantía de que el planeta sea real. “Una probabilidad del 1 % de que la señal no sea un exoplaneta genuino está muchos órdenes de magnitud por encima de lo que la comunidad normalmente designa como planeta y no solo como candidato”, dice. “Todavía no compraría un boleto para la estrella de Barnard, sabiendo que hay un 1% de posibilidades de que el planeta no esté allí”.

Las observaciones de seguimiento ya están en marcha, según el coautor Guillem Anglada-Escudé (Universidad Queen Mary de Londres). Además, la proximidad de la estrella de Barnard a la Tierra significa que la separación entre el planeta y la estrella en el cielo (alrededor de 220 milisegundos de arco) es lo suficientemente grande como para convertirlo en un candidato ideal para la obtención de imágenes directas como la próxima generación de instrumentos, como el Sondeo infrarrojo de campo amplio de la NASA. Telescope (WFIRST), entrará en línea durante la próxima década. Los investigadores dicen que el satélite europeo Gaia e incluso el Telescopio Espacial Hubble podrían medir directamente el bamboleo inducido por el planeta de la estrella en el cielo, lo que podría revelar la inclinación de la órbita del planeta y, por lo tanto, su verdadera masa.

El descubrimiento de Barnard b también muestra cómo la técnica de velocidad radial puede llevarse a nuevos límites mediante la combinación de datos históricos con nuevas observaciones de muchos instrumentos de alta precisión en múltiples instalaciones. Esto podría conducir a la detección de muchas más súper-Tierras en órbitas relativamente amplias. Los investigadores señalan que anteriormente la única esperanza para detectar estos sistemas eran las alineaciones fortuitas de microlentes, donde la gravedad del planeta y su sol magnifican e iluminan momentáneamente una estrella distante en el fondo.

“Me llamó la atención la duración y la intensidad de la campaña de velocidad radial, en muchos de los mejores recursos que existen en la velocidad radial”, dice Ballard. «En horas-persona y horas-telescopio, este es un planeta precioso y ganado con esfuerzo (si es cierto)».

Referencia:

I. Ribas et al. «Un candidato a supertierra orbita cerca de la línea de nieve de la estrella de BarnardNaturaleza. 14 de noviembre de 2018.

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