Con un nuevo telescopio situado en una pintoresca meseta de Tenerife, España, Los científicos planetarios del MIT ahora tienen una forma adicional de buscar exoplanetas del tamaño de la Tierra. Artemisa, el primer telescopio terrestre del Observatorio Norte SPECULOOS (SNO), se une a una red de telescopios robóticos de 1 metro como parte del proyecto SPECULOOS (Búsqueda de planetas habitables EClipsing ULtra-COOl Stars), que está dirigido por Michael Gillon en la Universidad de Lieja en Bélgica y se lleva a cabo en colaboración con el MIT y varias otras instituciones y patrocinadores financieros. Artemis es el último producto de una colaboración con el Departamento de Tierra del MIT, Ciencias Atmosféricas y Planetarias (EAPS). Los otros telescopios de red que componen el Observatorio Sur SPECULOOS, llamado Io, Europa Ganimedes, y Calisto después de las cuatro lunas galileanas de Júpiter, están en funcionamiento en el Observatorio Paranal en Chile, explorando afanosamente los cielos en busca de exoplanetas en el hemisferio sur.

Juntos, Estos telescopios SPECULOOS buscarán planetas terrestres dando vueltas muy débiles, estrellas cercanas, llamados enanos ultra fríos, y el nuevo telescopio Artemis permitirá al grupo de investigación expandir la búsqueda a los cielos del hemisferio norte. Artemis se dio a conocer hoy en un evento de inauguración al que asistieron científicos y dignatarios del MIT, la Universidad de Lieja, y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en Tenerife. Artemis fue financiado por los donantes del MIT Peter A. Gilman, la Fundación Heising-Simons, y Colin y Leslie Masson, con el apoyo adicional del Ministerio de Educación Superior de la Federación Wallonie-Bruxelles, y la Fundación Balzan.

Antes de que se concibieran los telescopios SPECULOOS, Los investigadores ya habían establecido la prueba de concepto para esta técnica con un proyecto que utilizaba un pequeño telescopio terrestre ubicado en La Silla, Chile, conocido como TRAPPIST (Transiting Planets and PlanetesImals Small Telescope). Con el telescopio TRAPPIST, los investigadores observaron una muestra limitada de 50 estrellas objetivo y descubrieron el sistema TRAPPIST-1, que consta de siete planetas terrestres que orbitan su frío, estrella ultraenana. Hasta la fecha, estos son los únicos planetas conocidos que están cerca, Del tamaño de la Tierra, templado, y susceptible de futura caracterización atmosférica, diferenciándolos de los hallazgos previos de exoplanetas. El grupo SPECULOOS se basa en este proyecto anterior con su nueva red de telescopios para escanear más del cielo en busca de exoplanetas similares del tamaño de la Tierra. y ofrecer más objetivos que puedan evaluarse en cuanto a habitabilidad y posibles signos de vida en el futuro.

Julien de Wit es profesor asistente de EAPS, Colaborador de SPECULOOS, Investigador principal de Artemis, y co-investigador principal de SNO con Gillon. Como postdoctorado en el grupo de la profesora del MIT Sara Seager, trabajó con Gillon y el equipo de TRAPPIST para identificar y caracterizar el sistema TRAPPIST-1. Más tarde encabezó la expansión de la empresa SPECULOOS en el hemisferio norte. EAPS habló recientemente con de Wit sobre las capacidades de Artemis y lo que podemos esperar encontrar con el proyecto SPECULOOS.

P:Cuéntenos sobre el nuevo telescopio Artemis. ¿Por qué es particularmente emocionante?

R:El primer telescopio del Observatorio Norte SPECULOOS se llama Artemis, construido y propiedad del MIT, según la diosa griega de la caza, la naturaleza, la luna, lo que parecía apropiado ya que estamos buscando planetas y signos de vida.

Artemis se encuentra en la isla canaria española de Tenerife, a unas 150 millas de la costa de Marruecos. El SNO está construido dentro del Observatorio del Teide, que es un observatorio astronómico del Volcán Teide, 2, 400 metros sobre el nivel del mar y operado por el Insituto de Astrofisica de Canarias. La locación, que alberga uno de los primeros observatorios internacionales importantes, cuenta con excelentes condiciones astronómicas para la visualización.

En cuanto al telescopio en sí, mide unos 4 metros de altura, con una calidad óptica de menos de 0,8 segundos de arco y un campo de visión, 12 minutos de arco por 12 minutos de arco. Artemisa, que fue construido por la empresa alemana ASTELCO, tiene un soporte de robot, y sus detectores son muy sensibles a las longitudes de onda del infrarrojo cercano que encontramos emanando de estas estrellas enanas ultrafrías. Lo operaremos de forma remota desde el MIT o cualquier otro instituto colaborador.

Con TRAPPIST, demostramos una prueba de concepto, confirmando que las estrellas enanas ultrafrías tienen la capacidad de albergar planetas, y estamos investigando las atmósferas de estos planetas TRAPPIST-1 con el telescopio espacial Hubble. Hasta la fecha, no hay otros planetas templados del tamaño de la Tierra que serían objetivos tan exquisitos para el estudio atmosférico. Esto justificó la ampliación completa con el proyecto SPECULOOS.

Los telescopios como este proporcionan dos importantes ventajas de observación. Uno, debido a proporciones similares de área planeta-estrella, la señal que obtendremos de un planeta del tamaño de la Tierra que transita por una estrella enana ultra fría será similar a un planeta del tamaño de Júpiter que se cruza frente a una estrella similar al sol. Dos, la vecindad de su zona habitable, debido a su pequeño tamaño y temperatura, significa que los planetas habitables tendrán pequeñas periodicidades de tránsito, similar a los gigantes gaseosos, que están en órbita cercana alrededor de estrellas de tipo solar. Esto significa que cada estrella requerirá menos tiempo de monitoreo, y que la búsqueda de transporte público orientada a aproximadamente 1, Las 200 estrellas ultra frías más cercanas se podrían hacer en unos 10 años con cuatro telescopios escaneando cada hemisferio.

P:¿Cuál es el objetivo de Artemis? y ¿cuántos exoplanetas estima que pueden ser evaluados por el nuevo Observatorio Norte SPECULOOS del MIT?

A:Cada noche, recopilaremos imágenes de una sección específica del cielo, enfocado en nuestras estrellas objetivo para buscar una caída de brillo característica de un tránsito planetario.

El objetivo del telescopio Artemis es observar las aproximadamente 800 estrellas enanas ultra frías más cercanas ubicadas en los cielos del norte (y una franja de los cielos del sur) para encontrar planetas del tamaño de la Tierra que pueden tener un clima templado y ser susceptibles de más caracterización en profundidad con la próxima generación de observatorios, como el telescopio espacial James Webb (JWST) y los telescopios extremadamente grandes. Estos podrán contarnos más sobre su atmósfera, clima, y qué moléculas podrían estar presentes en ellos. Esperamos con confianza identificar unos 15 planetas templados con la red SPECULOOS, y hacerlo en un cronograma relevante, que permitirá estudiar sus atmósferas con el JWST, que se espera que se lance en 2021 y dure 10 años.

Adicionalmente, Ampliaremos el alcance del trabajo de Artemis. Planeamos hacer un seguimiento de algunos de los candidatos a planetas más difíciles (planetas terrestres alrededor de pequeñas enanas M) identificados por la misión de la NASA TESS [Transiting Exoplanet Survey Satellite] liderada por el MIT, ya que Artemis tiene áreas de visualización 100 veces más grandes. También podremos estudiar asteroides, cometas y otros objetos, como las observaciones de la ocultación de Quaoar, con otros científicos del MIT y fuera del Instituto.

P:Mencionaste que Artemis es el primer telescopio del Observatorio Norte SPECULOOS. ¿Significa eso que se podrían agregar más telescopios a la red SPECULOOS en el futuro?

A:si, esperamos construir el Observatorio Norte SPECULOOS y agregar telescopios para acompañar a Artemis. Como una cuestión de hecho, ya hemos construido una plataforma adicional lista para albergar un gemelo de Artemis, tan pronto como hayamos encontrado financiación adicional. Nuestro acuerdo con el Observatorio del Teide reserva espacio para albergar hasta tres telescopios adicionales. Hacerlo nos permitirá estudiar a fondo todas las estrellas enanas ultra frías más cercanas y completar el estudio del hemisferio norte a tiempo para realizar la caracterización atmosférica de sus planetas en tránsito con el JWST.

Con SPECULOOS, estamos haciendo nuestro mejor esfuerzo para permitir la identificación de hábitats más allá de la Tierra en la próxima década. Nuestro equipo espera poder compartir la "primera luz" con nuestros donantes y el público. y es un privilegio para MIT trabajar con nuestros socios internacionales en esta emocionante empresa.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.