Los astrónomos del MIT y otros lugares han descubierto un nuevo sistema multiplanetario dentro de nuestro vecindario galáctico que se encuentra a solo 10 parsecs, o unos 33 años luz, de la Tierra, lo que lo convierte en uno de los sistemas multiplanetarios más cercanos al nuestro.

En el corazón del sistema se encuentra una pequeña y fría estrella enana M, llamada HD 260655, y los astrónomos han descubierto que alberga al menos dos planetas terrestres del tamaño de la Tierra. Es probable que los mundos rocosos no sean habitables, ya que sus órbitas son relativamente estrechas, lo que expone a los planetas a temperaturas demasiado altas para mantener el agua superficial líquida.

Sin embargo, los científicos están entusiasmados con este sistema porque la proximidad y el brillo de su estrella les darán una mirada más cercana a las propiedades de los planetas y las señales de cualquier atmósfera que puedan contener.

"Ambos planetas en este sistema se consideran entre los mejores objetivos para el estudio atmosférico debido al brillo de su estrella", dice Michelle Kunimoto, posdoctorado en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT y uno de los principales científicos del descubrimiento. "¿Hay una atmósfera rica en volátiles alrededor de estos planetas? ¿Y hay signos de agua o especies basadas en carbono? Estos planetas son bancos de pruebas fantásticos para esas exploraciones".

El equipo presentará su descubrimiento hoy (15 de junio) en la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Pasadena, California. Los miembros del equipo del MIT incluyen a Katharine Hesse, George Ricker, Sara Seager, Avi Shporer, Roland Vanderspek y Joel Villaseñor, junto con colaboradores de instituciones de todo el mundo.

Potencia de datos

El nuevo sistema planetario fue identificado inicialmente por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA, una misión dirigida por el MIT que está diseñada para observar las estrellas más cercanas y más brillantes, y detectar caídas periódicas de luz que podrían indicar un planeta que pasa.

En octubre de 2021, Kunimoto, miembro del equipo científico TESS del MIT, estaba monitoreando los datos entrantes del satélite cuando notó un par de caídas periódicas en la luz estelar, o tránsitos, de la estrella HD 260655.

Ejecutó las detecciones a través de la tubería de inspección científica de la misión, y las señales pronto se clasificaron como dos Objetos de interés TESS, o TOI, objetos que están marcados como planetas potenciales. Las mismas señales también fueron encontradas de forma independiente por el Centro de Operaciones de Procesamiento Científico (SPOC), el canal oficial de búsqueda de planetas TESS con sede en NASA Ames. Los científicos generalmente planean hacer un seguimiento con otros telescopios para confirmar que los objetos son realmente planetas.

El proceso de clasificación y posterior confirmación de nuevos planetas a menudo puede llevar varios años. Para HD 260655, ese proceso se acortó significativamente con la ayuda de datos de archivo.

Poco después de que Kunimoto identificara los dos planetas potenciales alrededor de HD 260655, Shporer observó si la estrella había sido observada previamente por otros telescopios. Por suerte, HD 260655 se incluyó en una encuesta de estrellas realizada por el espectrómetro Echelle de alta resolución (HIRES), un instrumento que opera como parte del Observatorio Keck en Hawai. HIRES había estado monitoreando la estrella, junto con una gran cantidad de otras estrellas, desde 1998, y los investigadores pudieron acceder a los datos disponibles públicamente de la encuesta.

HD 260655 también se incluyó como parte de otra encuesta independiente realizada por CARMENES, un instrumento que opera como parte del Observatorio de Calar Alto en España. Como estos datos eran privados, el equipo contactó a miembros de HIRES y CARMENES con el objetivo de combinar su poder de datos.

"Estas negociaciones a veces son bastante delicadas", señala Shporer. "Afortunadamente, los equipos acordaron trabajar juntos. Esta interacción humana es casi tan importante para obtener los datos [como las observaciones reales]".

Tirón planetario

Al final, este esfuerzo colaborativo confirmó rápidamente la presencia de dos planetas alrededor de HD 260655 en unos seis meses.

Para confirmar que las señales de TESS eran de hecho de dos planetas en órbita, los investigadores analizaron los datos de HIRES y CARMENES de la estrella. Ambos sondeos miden la oscilación gravitacional de una estrella, también conocida como su velocidad radial.

"Cada planeta que orbita alrededor de una estrella tendrá un pequeño tirón gravitatorio sobre su estrella", explica Kunimoto. "Lo que estamos buscando es cualquier ligero movimiento de esa estrella que pueda indicar que un objeto de masa planetaria está tirando de ella".

A partir de ambos conjuntos de datos de archivo, los investigadores encontraron signos estadísticamente significativos de que las señales detectadas por TESS eran de hecho dos planetas en órbita.

"Entonces supimos que teníamos algo muy emocionante", dice Shporer.

Luego, el equipo analizó más de cerca los datos de TESS para precisar las propiedades de ambos planetas, incluido su período orbital y tamaño. Determinaron que el planeta interior, denominado HD 260655b, orbita la estrella cada 2,8 días y es aproximadamente 1,2 veces más grande que la Tierra. El segundo planeta exterior, HD 260655c, orbita cada 5,7 días y es 1,5 veces más grande que la Tierra.

A partir de los datos de velocidad radial de HIRES y CARMENES, los investigadores pudieron calcular la masa de los planetas, que está directamente relacionada con la amplitud con la que cada planeta tira de su estrella. Descubrieron que el planeta interior tiene aproximadamente el doble de masa que la Tierra, mientras que el planeta exterior tiene aproximadamente tres masas terrestres. A partir de su tamaño y masa, el equipo estimó la densidad de cada planeta. El planeta interior, más pequeño, es ligeramente más denso que la Tierra, mientras que el planeta exterior, más grande, es un poco menos denso. Ambos planetas, según su densidad, son probablemente terrestres o de composición rocosa.

Los investigadores también estiman, basándose en sus órbitas cortas, que la superficie del planeta interior está a unos 710 grados Kelvin (818 grados Fahrenheit), mientras que el planeta exterior está a unos 560 K (548 F).

"Consideramos que ese rango está fuera de la zona habitable, demasiado caliente para que exista agua líquida en la superficie", dice Kunimoto.

"Pero podría haber más planetas en el sistema", agrega Shporer. "Hay muchos sistemas multiplanetarios que albergan cinco o seis planetas, especialmente alrededor de estrellas pequeñas como esta. Con suerte, encontraremos más, y uno podría estar en la zona habitable. Ese es un pensamiento optimista". + Explora más

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