Un equipo de astrónomos y científicos ciudadanos ha descubierto un planeta en la zona habitable de un sistema estelar inusual, que incluye dos estrellas y potencialmente otro exoplaneta.
Los cazadores de planetas detectaron el planeta similar a Neptuno mientras cruzaba frente a su estrella anfitriona, atenuando temporalmente la luz de la estrella de una manera similar a un eclipse solar en la Tierra. Este "método de tránsito" generalmente identifica planetas con órbitas estrechas, ya que es más probable que sigan caminos que los coloquen entre la Tierra y su estrella anfitriona y, cuando siguen esos caminos, se mueven con mayor frecuencia hacia posiciones que bloquean la luz. Es por eso que este planeta recién descubierto se considera inusualmente lejano:le toma 272 días dar la vuelta a su estrella.
Además, la estrella es ahora, con diferencia, la más brillante que se sabe que alberga un planeta en tránsito en la zona habitable donde puede existir agua líquida.
Las observaciones de seguimiento del sistema revelaron aún más peculiaridades. La estrella también está orbitada por un segundo planeta aún no confirmado con una órbita de 34 días y, quizás lo más interesante, otra estrella. Este sistema único proporciona datos valiosos para los científicos que intentan comprender cómo se forman y permanecen los planetas en órbitas estables en sistemas multiestelares. Los investigadores presentan sus descubrimientos el 30 de abril en The Astrophysical Journal. .
"Encontrar planetas en sistemas multiestelares es crucial para nuestra comprensión de cómo se pueden crear diferentes planetas a partir del mismo material", dice la autora principal del estudio, Nora Eisner, investigadora del Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron en la ciudad de Nueva York.
Los sistemas de estrellas y planetas se forman cuando las nubes de gas y polvo comienzan a agruparse. Cuando una estrella se forma junto a otra estrella, la pareja puede formar un sistema estelar binario. Debido a que se estima que los planetas tienen la mitad de probabilidades de formarse en un sistema estelar binario en comparación con sistemas de una sola estrella, Eisner dice "es muy emocionante que hayamos encontrado este".
El planeta recién descubierto, formalmente llamado TOI 4633 c, pero apodado Percival (en honor a un personaje de la serie de libros "Harry Potter") por los científicos, fue identificado por primera vez por científicos ciudadanos que examinaron los datos recopilados por el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA. El programa Planet Hunters TESS permite a cualquier persona con un ordenador conectado a Internet buscar planetas no descubiertos en los datos de TESS.
"Cada vez que identifico un posible tránsito, puedo sentir que mi corazón late más rápido y mi entusiasmo aumenta enormemente", dice Simon Bentzen, un científico ciudadano danés que ha trabajado como voluntario en Planet Hunters TESS desde 2018. "Estoy muy feliz de haber ayudado encontrar el nuevo sistema. Espero que los nuevos planetas puedan contribuir a nuestra comprensión de la formación de planetas y ayudar a responder otras preguntas planetarias interesantes."
Los científicos ciudadanos ayudan a los astrónomos a clasificar los enormes conjuntos de datos, que son demasiado grandes para que los investigadores los analicen por sí solos. Hasta la fecha, el proyecto ha permitido que más de 43.000 voluntarios de 90 países ayuden a catalogar unos 25 millones de objetos. Los científicos ciudadanos son particularmente valiosos a la hora de encontrar exoplanetas en órbitas largas porque estos objetos son difíciles de identificar para las computadoras.
"El cerebro humano tiene una capacidad realmente increíble para reconocer patrones y filtrar ruidos", afirma Eisner, investigador principal de Planet Hunters TESS. "Mientras nuestros algoritmos luchan por identificar estos planetas de períodos más largos, los científicos ciudadanos no lo hacen".
Después de que 15 científicos ciudadanos señalaran el posible planeta, Eisner y su equipo decidieron examinarlo más de cerca. El estudio de seguimiento de la velocidad radial de la estrella, que buscaba pequeñas oscilaciones en el movimiento de la estrella que revelaban el tirón gravitacional de sus compañeras cercanas, mostró un posible segundo planeta cerca de la estrella.
Otras imágenes y datos de archivo revelaron que lo que los científicos inicialmente pensaron que era una sola estrella, en realidad son dos. Las dos estrellas que coorbitan actualmente están demasiado juntas para distinguirlas individualmente desde nuestro punto de vista en la Tierra. Sin embargo, las observaciones de archivo de la estrella recopiladas durante los últimos 119 años mostraron que el sistema es en realidad un par de estrellas binarias.
El nuevo exoplaneta tiene la segunda órbita más larga de todos los planetas descubiertos con datos TESS y es uno de los cinco con órbitas de más de 100 días. "Este planeta es extraordinario en muchos aspectos", dice Eisner. "Es extraordinario en su órbita, es extraordinario por estar en la zona habitable y es extraordinario por orbitar una estrella brillante".
Si bien los científicos creen que el planeta se encuentra en la zona habitable, no lo recomendarían como destino para sus próximas vacaciones interestelares. TOI 4633 c no tiene superficie sólida y la atmósfera probablemente esté espesa de vapor de agua, hidrógeno y metano. Sin embargo, estudios previos han demostrado que es más probable que los planetas de períodos largos tengan satélites o lunas, que pueden ofrecer superficies sólidas para que se establezca la vida.
"Si este planeta tuviera una luna, esa luna probablemente tendría una superficie sólida, lo que podría ser un gran lugar para encontrar agua", dice Eisner. En el futuro, el exoplaneta podría ser objetivo de campañas de detección de exolunas dado el brillo del sistema y la larga órbita del planeta, los cuales son útiles para la detección de exolunas.
Si bien los científicos están interesados en aprender más sobre este sistema, pasarán al menos 30 años antes de que las dos estrellas estén lo suficientemente separadas como para determinar la disposición exacta del sistema estelar. Confirmar si los planetas orbitan la misma estrella o diferentes podría ayudar a mejorar nuestra comprensión de cuánto tiempo estos sistemas pueden permanecer estables.
También podría ayudar a los científicos a hacer mejores predicciones para encontrar nuevos exoplanetas. De hecho, casi la mitad de todas las estrellas similares al Sol ocupan sistemas multiestelares.
"Si pudiéramos limitar la órbita de los planetas, realmente ofreceríamos un trampolín para ampliar nuestra comprensión de la formación de exoplanetas", dice Eisner. "También podría ayudarnos algún día a poder observar una estrella y sus propiedades y hacer algunas conjeturas sobre qué planetas potencialmente orbitan en ese sistema".
Eisner anima a las personas interesadas en ser voluntarias en Planet Hunters TESS a visitar el sitio web del proyecto.
Más información: Nora L. Eisner et al, Cazadores de planetas TESS. V. Un sistema planetario alrededor de una estrella binaria, incluido un mini-Neptuno en la zona habitable, The Astronomical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-3881/ad1d5c
Información de la revista: Revista Astronómica , Revista Astrofísica
Proporcionado por la Fundación Simons
