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El instrumento CARMENES en el telescopio de 3,50 metros del observatorio de Calar Alto halla una tierra y dos supertierras alrededor de dos estrellas enanas rojas, confirmando la omnipresencia de planetas rocosos alrededor de tales diminutas estrellas, cuyas violentas erupciones pueden complicar e incluso impedir la detección de exoplanetas.
Desde 1995, se han descubierto más de cuatro mil planetas fuera de nuestro Sistema Solar. La gran variedad de estos exoplanetas ha mostrado que la estructura del Sistema Solar, con planetas rocosos (o terrestres) en las regiones internas y gaseosos y helados en las externas, no es tan típica como se creía. Otras configuraciones parecen más habituales, como planetas gaseosos gigantes muy próximos a sus estrellas o sistemas con varias supertierras en torno a estrellas enanas. En este contexto, una nueva detección de dos sistemas planetarios con el instrumento CARMENES, que opera en el telescopio de 3,5 metros del Observatorio de Calar Alto (CAHA, Almería), refuerza la idea de que las estrellas enanas tienden a albergar planetas rocosos.
“Nuestra concepción actual sobre la formación de planetas de baja masa en órbitas muy cercanas a estrellas pequeñas apunta a que son muy abundantes, con una media de al menos un planeta por estrella. A pesar de esta abundancia, apenas disponemos de datos sobre la densidad de estos planetas que nos permita deducir su composición”, apunta Pedro J. Amado, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que encabeza el trabajo.
En nuestro Sistema Solar, Mercurio, Venus, la Tierra y Marte se catalogan como planetas terrestres o rocosos. Para los planetas extrasolares, aquellos con entre la mitad y el doble del tamaño de la Tierra se consideran tierras, en tanto que los que cuentan con hasta diez veces la masa de la Tierra se clasifican como supertierras, términos que no presentan implicaciones sobre las condiciones en superficie o habitabilidad. De hecho, si bien la composición de los exoplanetas de tipo terrestre sí podría ser similar a la de los planetas rocosos del Sistema Solar, la composición de las supertierras puede abarcar también otras combinaciones de gas, roca, hielo o agua.
Los nuevos sistemas detectados por CARMENES se hallan alrededor de las estrellas enanas rojas (o enanas M) G 264-12 y Gliese 393. En torno a la primera se han hallado dos planetas con una masa mínima de 2.5 y 3.8 veces la terrestre, que giran en torno a su estrella cada 2.3 y 8.1 días, respectivamente. Por su parte, el planeta de Gliese 393 cuenta con una masa mínima de 1.7 masas terrestres y gira alrededor de su estrella cada siete días. Los tres planetas entran en la categoría de tierras y supertierras calientes, y alcanzan temperaturas que impiden la presencia de agua líquida en superficie.
“Para comprender cómo se forman y evolucionan los distintos sistemas planetarios que estamos observando necesitamos estadísticas robustas sobre la cantidad de planetas que existen, así como información sobre la arquitectura de los sistemas y la densidad de los planetas. Así podremos explicar aquellos que no encajan en los mecanismos conocidos, como el sistema GJ 3512 que también hallamos con CARMENES y que presenta un planeta gigante en torno a una estrella enana, o confirmar la tendencia de las estrellas enanas a albergar sistemas múltiples”, indica Pedro J. Amado (IAA-CSIC).
En este sentido, este trabajo ha permitido además detectar un nuevo factor que parece influir en las detecciones, ya que el planeta en torno a la estrella Gliese 393 había pasado desapercibido en campañas anteriores con otros instrumentos caza-planetas de gran eficacia. Las estrellas enanas rojas muestran una intensa actividad en forma de gigantescas erupciones (o fulguraciones) que puede enmascarar la señal de los posibles planetas, y el equipo investigador advirtió que la no detección del planeta de Gliese 393 podría deberse a que las observaciones anteriores se llevaron a cabo durante un pico de actividad estelar. Así, concluyen que los planetas pueden detectarse más fácilmente en estrellas enanas con actividad moderada o fuera de los máximos del ciclo de actividad de la estrella.
"El trabajo de CARMENES está enfocado en ampliar los datos disponibles para componer un escenario global sobre los sistemas planetarios. Los tres planetas en estos dos sistemas se encuentran entre los más pequeños en masa, y por lo tanto en la amplitud de la velocidad radial que inculcan en sus estrellas, lo que da cuenta de la calidad del instrumento”, añade Pedro J. Amado (IAA-CSIC).
La sensibilidad de CARMENES, montado en el telescopio de 3,5 metros de Calar Alto, es tal que es capaz de detectar el sutil bamboleo de una estrella, debido a su(s) exoplaneta(s) orbitando, de tan solo un metro por segundo: ¡la velocidad de una persona andando! Una precisión que será aún mejorada en la futura versión del espectrógrafo llamada CARMENES+. Se trata de una mejora instrumental llevada a cabo por científicos e ingenieros del IAA-CSIC y del propio observatorio. “Las constantes mejoras de los instrumentos en Calar Alto mantienen el observatorio en la élite internacional e imprimen una marca de fábrica ‘tecnología española y andaluza’ en la comunidad astrofísica.” asegura Jesús Aceituno, director de Calar Alto.
Referencia: Astronomy & Astrophysics DOI
El Observatorio Astronómico de Calar Alto es una de las infraestructuras pertenecientes al Mapa Nacional de Infraestructuras Científicas y Técnicas SIngulares (ICTS), aprobado el 6 de Noviembre de 2018 por el Consejo de Política de Ciencia, Tecnología e Innovación
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