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Los astrónomos encuentran 50 nuevos exoplanetas PDF Imprimir E-Mail
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Escrito por Pedro Díaz   
viernes, 16 de septiembre de 2011
El espectrógrafo HARPS del telescopio de 3,6 m del Observatorio de La Silla en Chile ha resultado ser el buscador de planetas más próspero del mundo (1). El equipo del HARPS dirigido por Michel Mayor de la Universidad de Ginebra en Suiza, ha anunciado el descubrimiento de más de 50 nuevos exoplanetas orbitando estrellas cercanas entre las que se incluyen 15 super-Tierras (2). Este es el mayor número de exoplanetas jamás descubierto de forma simultánea (3). Los nuevos descubrimientos fueron dados a conocer en una conferencia sobre Sistemas Solares Lejanos, donde 350 expertos en exoplanetas se encuentran reunidos en Wyoming, Estados Unidos.

Planeta

Esta impresión artística muestra un planeta orbitando la estrella HD 85512 similar a nuestro Sol en la constelación meridional de La Vela. Este planeta es uno de las dieciséis super-Tierras descubiertas por el instrumento HARPS del Telescopio de 3,6 metros del Observatorio La Silla de la ESO. Este planeta tiene aproximadamente 3,6 veces la masa de la Tierra y se encuentra en el límite de la zona habitable alrededor de la estrella donde quizás pudiera existir agua líquida y tal vez formas de vida. (ESO / M. Kornmesser).


“La cosecha de descubrimientos del HARPS ha superado todas las expectativas que conlleva una población excepcionalmente rica en super-Tierras y planetas tipo Neptuno (4) albergados por estrellas muy similares a nuestro Sol, y aún mejor, los nuevos resultados muestran que el ritmo de descubrimientos se está acelerando”, manifestó Mayor (5).

En los ocho años desde que HARPS comenzó a escrutar estrellas como nuestro Sol mediante la técnica de la velocidad radial ha descubierto más de 150 nuevos planetas. Alrededor de los dos tercios de los exoplanetas conocidos con masas inferiores a la de Neptun fueron descubiertos por HARPS. Estos resultados excepcionales son el fruto de varios cientos de noches de observaciones del HARPS.

Operando con las observaciones realizadas por HARPS sobre 376 estrellas como nuestro Sol, los astrónomos han mejorado bastante las estimaciones sobre estas estrellas en las que su Sol sea el anfitrión de planetas de poca masa (en contraposición a los gigantes gaseosos) y han encontrado que el 40% aproximadamente de estas estrellas poseen al menos un planeta menos masivo que Saturno. La mayoría de los exoplanetas de masa similar a Neptuno o menor, parecen estar en sistemas con planetas múltiples.

Con las actualizaciones en desarrollo de soportes físicos y lógicos, HARPS está siendo lanzado al siguiente nivel de estabilidad y sensibilidad respecto a la búsqueda de planetas rocosos que podrían albergar vida. Diez estrellas cercanas a nuestro Sol fueron seleccionadas para un nuevo sondeo. Estas estrellas ya habían sido observadas por HARPS y se sabía que eran apropiadas para realizar mediciones extremadamente precisas de velocidad radial. Tras dos años de trabajo, el equipo de astrónomos ha descubierto cinco nuevos planetas con masas inferiores a cinco veces la de la Tierra.

“Estos planetas constituyen uno de los mejores objetivos para los futuros Telescopios Espaciales, para escudriñar señales de vida en sus atmósferas mediante la observación de huellas de vida tales como la existencia de Oxígeno”, explica Francesco Pepe, del Observatorio de Ginebra, principal autor de uno de los informes recientes.

Uno de los planetas recientemente descubiertos el HD 85512 b, se estima que posee una masa de solo 3,6 veces la de la Tierra, y se encuentra situado en el límite de la zona habitable, (7).

“Este es el planeta de menor masa descubierto mediante el método de velocidad radial que se encuentra potencialmente en la zona habitable de su estrella y el segundo planeta de poca masa descubierto por HARPS en el interior de la zona habitable”, manifestó Lisa Kaltenegger (del Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany y del Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, Boston, USA), que es una experta en la habitabilidad de exoplanetas.

La creciente precisión de los sondeos de HARPS permiten actualmente la detección de planetas con masas inferiores a dos masas terrestres. HARPS es ahora tan sensible que puede detectar velocidades radiales con amplitudes considerablemente inferiores a 4 km/hora, valor inferior al de caminar (8).

“La detección de HD 85512 b está lejos del limite de HARPS y evidencia la posibilidad descubrir otras super-Tierras en la zona habitable alrededor de estrellas similares al Sol”, añadió Mayor.

Estos resultados inducen a los astrónomos a pensar que están próximos a descubrir otros pequeños planetas rocosos habitables alrededor de estrellas similares a nuestro Sol. Están en proyecto nuevos instrumentos para favorecer esta búsqueda. Estos incluyen una copia de HARPS para ser instalada en el Telescopio Nacional Galileo situado en las Islas Canarias con la finalidad de estudiar las estrellas del hemisferio norte, así como la instalación de un nuevo y más potente buscador de planetas llamado ESPRESSO, para ser instalado el 2016 en el Very Large Telescope de la ESO (9). Mirando más hacia el futuro también el instrumento CODEX se instalará en el European Extremely Large Telescope (E-ELT) que impulsará esta técnica a un nivel más alto.

“En los próximos diez a veinte años deberíamos tener la primera lista de planetas potencialmente habitables en las proximidades de nuestro Sol. Confeccionar esta lista resulta esencial para que futuros experimentos puedan buscar posibles rasgos espectroscópicos de vida en las atmósferas de los exoplanetas” concluyó diciendo Michael Mayor que descubrió el primer exoplaneta de la historia en torno a una estrella normal en 1995.

Notas

1.- El HARPS mide la velocidad radial de una estrella con una extraordinaria precisión. Un planeta orbitando una estrella hace que la estrella se mueva con regularidad hacia cada uno de sus lados respecto a un observador situado en la Tierra. Debido al efecto Doppler, este cambio en la velocidad radial produce un desplazamiento en el espectro de la estrella hacia mayores longitudes de onda según se aleja (corrimiento al rojo) o hacia menores conforme se acerca (corrimiento hacia el azul). Estos pequeños cambios en el espectro de la estrella pueden ser medidos con un espectrógrafo de alta precisión denominado HARPS que es utilizado para evidenciar la existencia de un planeta.

2.- Los planetas cuya masa esté comprendida entre 1 y 10 veces la de la Tierra se denominan super-Tierras. No hay ningún planeta con estas características en nuestro Sistema Solar, pero parecen que son muy comunes alrededor de otras estrellas. El descubrimiento de tales planetas en la zona habitable de esas estrellas resulta muy emocionante, especialmente si es rocoso y tiene agua como la Tierra, por que podría ser potencialmente un nido de vida.

3.- Actualmente el número de exoplanetas es cerca de 600. Además de los exoplanetas descubiertos mediante la técnica de la velocidad radial hay más de 1200 candidatos a exoplanetas localizados por la misión Kepler de la NASA empleando un procedimiento alternativo, - buscando la disminución de brillo de una estrella cuando un planeta pasa por delante de ella (tránsito) que bloquea parcialmente su luz. La mayor parte de los planetas descubiertos por el método del tránsito están muy distantes de nosotros, pero por el contrario, los planetas localizados por HARPS son de estrellas cercanas a nuestro Sol. Esto los convierte en mejores objetivos para muchas clases de observaciones adicionales.

4.- Neptuno tiene alrededor de 17 veces la masa de la Tierra.

5.- Este enorme programa de observaciones está dirigido por Stephane Urdí (del Observatorio de Ginebra en Suiza).

6.- Empleando el método de la velocidad radial, los astrónomos sólo pueden estimar la masa mínima de un planeta puesto que, la masa estimada también depende de la inclinación del plano orbital con respecto a la línea de observación y esta se desconoce. Desde un punto de vista estadístico, esta masa mínima se aproxima a menudo con la masa real del planeta.

7.- Hasta ahora, HARPS ha encontrado dos super-Tierras que podrían estar dentro de la zona habitable. La primera de ellas, Gliese 581 d, fue descubierta en el 2007 (eso 0722). HARPS que también se utilizó recientemente para demostrar que otro candidato a super-Tierra en la zona habitable alrededor de la estrella Gliese 581 (Gliese 581 g) no existía.

8.- Debido a la gran cantidad de mediciones, la sensibilidad del detector HARPS es próxima al 100 % para super-Tierras con diez masas terrestres y periodos orbitales de hasta 1 año, y la probabilidad de detección se mantiene cercana al 20 % cuando se consideran planetas de tres masas terrestres también con ese mismo periodo orbital.

9.- ESPRESSO (acrónimo de Espectrógrafo Echelle para Exoplanetas Rocosos y Observaciones Espectroscópicas Estables), va a ser instalado en el Very Large Telescope de la ESO, que se encuentra actualmente en fase de diseño preliminar y está previsto para que comience a operar en 2016. ESPRESSO contará con una precisión de detección para la velocidad radial de 0,35 km/h o inferior. A efectos comparativos, la Tierra induce en el Sol una velocidad radial de 0,32 km/h. Esta resolución debería permitirle descubrir planetas con una masa similar a la terrestre en la zona habitable de estrellas de poca masa.

Información adicional

Estas conclusiones fueron presentadas el 12 de septiembre de 2011 en la conferencia sobre Sistemas Solares Lejanos que tuvo lugar en Grand Teton National Park, Wyoming, USA.

Un resumen del citado artículo será publicado en la revista Astronomy & Astrophysics con el título "The HARPS search for southern extra-solar planets, XXXIV -- Occurrence, mass distribution and orbital properties of super-Earths and Neptune-type planets" (HARPS busca planetas extra-solares, en el hemisferio meridional, XXXIV – Incidencia, distribución de masas y características orbitales de planetas del tipo de Neptuno y super-Tierras.

El equipo está compuesto por:

M. Mayor (Observatoire de Geneve [OAUG], Switzerland), M. Marmier (OAUG), C. Lovis (OAUG), S. Udry (OAUG), D. Segransan (OAUG), F. Pepe (OAUG), W. Benz (Physikalisches Institut Universitat Bern, Switzerland), J. L. Bertaux (Service d'Aeronomie, Paris, France), F. Bouchy (Institut d'Astrophysique de Paris, Universite Pierre & Marie Curie, France and Observatoire de Haute-Provence/CNRS, France), X. Dumusque (OAUG), G. LoCurto (ESO, Germany), C. Mordasini (Max Planck Institute for Astronomy, Germany), D. Queloz (OAUG), N. C. Santos (Centro de Astrofisica da Universidade do Porto, Portugal y Departamento de Fisica de Astronomia, Faculdade de Ciencias da Universidade do Porto, Portugal), D. Queloz (OAUG).

Fuente: ScienceDaily. El presente artículo constituye una separata (con adaptaciones editoriales realizadas por el personal de Sciencedaily) a partir de los documentos facilitados por European Southern Observatory - ESO.


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Modificado el ( viernes, 16 de septiembre de 2011 )
 
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