Encontrado un planeta en el sistema estelar más cercano a la Tierra

Fuente: European Southern Observatory (ESO)

Impresión artística del planeta alrededor de Alfa Centauri B

Alfa Centauri es una de las estrellas más brillantes de los cielos australes y el sistema estelar más cercano a nuestro Sistema Solar — se encuentra a tan solo 4,3 años luz de distancia. En realidad se trata de un sistema estelar triple, que consiste en dos estrellas similares al Sol orbitando cerca la una de la otra, designadas como Alfa Centauri A y B, y una estrella roja débil más distante conocida como Próxima Centauri [1]. Desde el siglo XIX, los astrónomos especulaban con la posibilidad de la existencia de planetas orbitando estos cuerpos, ya que sería el lugar más cercano en el que encontrar un huésped que pudiera albergar vida más allá del Sistema Solar, pero búsquedas de gran precisión no revelaban nada. Hasta ahora.

“Nuestras observaciones se prolongaron durante más de cuatro años, utilizando el instrumento HARPS, y han revelado una señal diminuta, pero real, que muestra un planeta orbitando Alfa Centauri B cada 3,2 días”, afirma Xavier Dumusque (Observatorio de Ginebra, Suiza, y Centro de Astrofísica de la Universidad de Oporto, Portugal), autor principal del artículo. “¡Es un descubrimiento extraordinario y ha llevado nuestra tecnología hasta sus límites!”

El equipo europeo detectó  el planeta captando los pequeños bamboleos en el movimiento de la estrella Alfa Centauri B generados por el tirón gravitatorio del planeta que la orbita [2]. El efecto es diminuto — hace que la estrella se mueva hacia delante y hacia atrás no más de 51 centímetros por segundo (1,8 km/hora, más o menos la velocidad que alcanza un bebé cuando gatea). Es la precisión más alta alcanzada nunca con esta técnica.

Alfa Centauri B es muy similar al Sol, pero ligeramente más pequeña y menos brillante. El nuevo planeta descubierto, con una masa algo mayor que la de la Tierra [3], se encuentra orbitando la estrella a unos seis millones de kilómetros de distancia, una distancia mucho menor que la de Mercurio con respecto al Sol en nuestro Sistema Solar. La órbita del otro componente brillante de esta estrella doble, Alfa Centauri A, se mantiene a cientos de veces esa distancia, pero aún así sería un objeto muy brillante en los cielos de este planeta.

El primer exoplaneta alrededor de una estrella tipo Sol fue encontrado por el mismo equipo en 1995 y, desde entonces, ha habido más de 800 descubrimientos confirmados, pero la mayor parte son planetas mucho más grandes que la Tierra, abundando los planetas tipo Júpiter [4]. El reto al que se enfrentan ahora los astrónomos es detectar y caracterizar un planeta con masa similar a la de la Tierra que orbite en la zona de habitabilidad [5] de otra estrella. Ya se ha dado este primer paso [6].

“Este es el primer planeta con una masa similar a la de la Tierra encontrado alrededor de una estrella de tipo Sol. Orbita muy cerca de su estrella y debe hacer demasiado calor para albergar vida tal y como la conocemos”, añade Stéphane Udry (Observatorio de Ginebra), coautor del artículo y miembro del equipo, “pero es posible que forme parte de un sistema en el que haya más planetas. Otros resultados de HARPS y nuevos descubrimientos de Kepler, muestran claramente que la mayor parte de los planetas de baja masa se encuentran en este tipo de sistemas”.

“Este resultado representa un gran paso adelante hacia la detección de un planeta gemelo a la Tierra en las inmediatas vecindades del Sol. ¡Vivimos tiempos emocionantes!”, concluye Xavier Dumusque.

Notas

[1] Los componentes de una estrella múltiple se nombran añadiendo letras mayúsculas al nombre de la estrella. Alfa Centauri A es el componente más brillante, Alfa Centauri B es la segunda estrella, con un brillo ligeramente inferior, y Alfa Centauri C es la débil Próxima Centauri. Próxima Centauri está algo más cerca de la Tierra que A o B y, por tanto, formalmente es la estrella más cercana.

[2] HARPS mide la velocidad radial de una estrella — su velocidad al alejarse o acercarse a la Tierra — con una precisión extraordinaria. Un planeta en órbita alrededor de una estrella hace que la estrella se mueva de forma regular acercándose y alejándose de un observador situado en la Tierra. Debido al efecto Doppler, este cambio en la velocidad radial provoca un desplazamiento en el espectro de la estrella hacia longitudes de onda mayores a medida que se aleja (llamado desplazamiento al rojo) y un desplazamiento al azul (al desplazarse hacia longitudes de onda más cortas) al acercarse. Este ligero desplazamiento en el espectro de la estrella puede medirse con un espectrógrafo de alta precisión como HARPS y puede utilizarse para inferir la presencia de un planeta.

[3] Utilizando la técnica de la velocidad radial, los astrónomos solo pueden estimar una masa mínima para un planeta, ya que la estimación de la masa también depende de la inclinación del plano orbital en relación a la zona de visión, la cual es desconocida. Pero desde un punto de vista estadístico, esta masa mínima a menudo se acerca bastante a la masa real del planeta.

[4] La misión Kepler de la NASA ha encontrado 2.300 candidatos a planetas utilizando un método alternativo  — buscando la pequeña disminución en la luz de la estrella provocada por el paso de un planeta por delante de la misma (los denominados tránsitos). La mayoría de los candidatos a planeta detectados por el método del tránsito están muy lejos de nosotros. Por el contrario, los planetas encontrados por HARPS están en torno a estrellas cercanas al Sol — siendo el último descubrimiento el más cercano de todos. Esto los convierte en mejores objetivos para muchos tipos de observaciones posteriores, como la caracterización de la atmósfera del planeta.

[5] La zona de habitabilidad es una estrecha región en forma de anillo alrededor de la estrella en la cual el agua puede encontrarse en su forma líquida si las condiciones lo permiten.

[6] El instrumento ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) se instalará en el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO. Actualmente se encuentra en su fase final de diseño, y está previsto que empiece a operar a finales del año 2016 o principios del 2017. ESPRESSO registrar la velocidad radial con una precisión de 0,35 km/hora o menos. Por hacer una comparación, la Tierra provoca una velocidad radial de 0,32 km/hora en el Sol. Esta resolución permitiría a ESPRESSO descubrir planetas tipo Tierra en la zona de habitabilidad. El consorcio de ESPRESSO está liderado por miembros del equipo responsables del actual descubrimiento.

Información adicional

Esta investigación fue presentada en el artículo “Un planeta de masa tipo Tierra orbitando Alfa Centauri B (An Earth mass planet orbiting Alpha Centauri B)”, que aparece online en la revista Nature del 17 de octubre de 2012.

El equipo está compuesto por Xavier Dumusque (Observatorio de Ginebra, Suiaza; Centro de Astrofísica de la Universidad de Oporto, Portugal), Francesco Pepe (Observatorio de Ginebra), Christophe Lovis (Observatorio de Ginebra), Damien Ségransan (Observatorio de Ginebra), Johannes Sahlmann (Observatorio de Ginebra), Willy Benz (Universidad de Bern, Suiza), François Bouchy (Observatorio de Ginebra; Instituto de Astrofísica de París, Francia), Michel Mayor (Observatorio de Ginebra), Didier Queloz (Observatorio de Ginebra), Nuno Santos (Centro de Astrofísica de la Universidad de Oporto) y Stéphane Udry (Observatorio de Ginebra).

El año 2012 marca el 50 aniversario de la creación del Observatorio Europeo Austral (European Southern Observatory, ESO). ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Quince países apoyan esta institución: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera tres sitios únicos de observación de categoría mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (sigla en inglés del Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en desarrollo. Actualmente ESO está planificando elEuropean Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Enlaces

• Artículo en la revista Nature
• Fotos del Observatorio La Silla

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