Un sistema cercano alberga el primer planeta del tamaño de la Tierra descubierto por el Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito de la NASA. así como un mundo cálido del tamaño de un subneptuno, según un nuevo artículo de un equipo de astrónomos que incluye a Johanna Teske de Carnegie, Paul Butler, Steve Shectman, Jeff Crane, y Sharon Wang.

Su trabajo se publica en el Cartas de revistas astrofísicas .

"Es tan emocionante que TESS, que se lanzó hace aproximadamente un año, ya es un cambio de juego en el negocio de la caza de planetas, "dijo Teske, quien es el segundo autor del artículo. "La nave espacial inspecciona el cielo y colaboramos con la comunidad de seguimiento de TESS para señalar objetivos potencialmente interesantes para observaciones adicionales utilizando telescopios e instrumentos terrestres".

Una de esas herramientas, el espectrógrafo Planet Finder en el telescopio Magellan II en el Observatorio Las Campanas de Carnegie en Chile, fue un componente crucial de este esfuerzo. Ayudó a confirmar la naturaleza planetaria de la señal TESS, y medir la masa del subneptuno recién descubierto.

El PFS, construido por Shectman y Crane usando un método iniciado por Butler y sus colaboradores, funciona usando una técnica llamada método de velocidad radial, que es actualmente la única forma que tienen los astrónomos de medir las masas de planetas individuales. Sin masas conocidas, Es muy difícil determinar la densidad de un planeta o su composición química general.

Este método aprovecha el hecho de que no solo la gravedad de una estrella influye en el planeta que la orbita, pero la gravedad del planeta también afecta a la estrella a su vez. El PFS permite a los astrónomos detectar estos pequeños bamboleos que induce la gravedad del planeta en la órbita de la estrella.

"PFS es uno de los únicos instrumentos en el hemisferio sur que puede realizar este tipo de mediciones, "Añadió Teske." Entonces, será una parte muy importante para caracterizar aún más los planetas encontrados por la misión TESS ".

Con una órbita que tarda unos 36 días en completarse, el subneptuno, HD 21749b, tiene el período más largo de todos los descubrimientos de TESS publicados hasta ahora. Debido a la técnica que emplea TESS, Se predice que la mayoría de los planetas que encuentre la misión tendrán períodos orbitales de menos de 10 días. por lo que HD 21749b es inusual en este sentido. De hecho, esto también hizo que la detección del planeta en los datos de TESS fuera un desafío adicional.

"Hubo bastante trabajo de detective involucrado, y las personas adecuadas estuvieron allí en el momento adecuado, ", dijo la autora principal Diana Dragomir del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT." Pero tuvimos suerte, y captamos las señales, y fueron realmente claros ".

Su estrella anfitriona tiene alrededor del 80 por ciento de la masa de nuestro Sol y se encuentra a unos 53 años luz de distancia de la Tierra. HD 21749b tiene aproximadamente 23 veces la masa de la Tierra y un radio de aproximadamente 2,7 veces el de la Tierra. Su densidad indica que el planeta tiene una atmósfera sustancial pero no es rocosa, por lo que podría ayudar a los astrónomos a comprender la composición y evolución de las atmósferas más frías de los planetas subneptuno.

Emocionantemente el planeta subneptuno de período más largo en este sistema no está solo. Tiene un planeta hermano HD 21749c, que tarda unos ocho días en orbitar la estrella anfitriona y es mucho más pequeña, similar en tamaño a la Tierra.

"Medir la masa y la composición exactas de un planeta tan pequeño será un desafío, pero importante para comparar HD 21749c con la Tierra, ", dijo Wang." El equipo de PFS de Carnegie continúa recopilando datos sobre este objeto con este objetivo en mente ".

Gracias a TESS, los astrónomos podrán medir las masas, composiciones atmosféricas, y otras propiedades de muchos exoplanetas más pequeños por primera vez. Aunque los pequeños exoplanetas son comunes en nuestra galaxia, Todavía hay mucho que aprender sobre su diversidad y sobre cómo se comparan con los planetas de nuestro propio Sistema Solar.

"Para las estrellas que están muy cerca y son muy brillantes, esperábamos encontrar hasta un par de docenas de planetas del tamaño de la Tierra, "dijo Dragomir." Y aquí estamos, este sería el primero, y es un hito para TESS. Establece el camino para encontrar planetas más pequeños alrededor de estrellas aún más pequeñas, y esos planetas pueden ser potencialmente habitables ".