Tres planetas en la zona habitable de una estrella cercana

Un equipo de astrónomos ha combinado nuevas observaciones de Gliese 667C con datos del instrumento HARPS, instalado en el telescopio de 3,6 metros de ESO, en Chile, para desvelar la existencia de un sistema con, al menos, seis planetas. Pero lo que bate todos los récords es el hecho de que tres de esos planetas son supertierras situadas en la zona que rodea a la estrella dentro de la cual podría haber agua líquida, convirtiéndolas en posibles candidatas para la presencia de vida. Se trata del primer sistema encontrado con una zona habitable totalmente equipada.

Gliese 667C es una estrella muy estudiada. Con tan solo un tercio de la masa del Sol, forma parte de un sistema estelar triple conocido como Gliese 667 (también se le asigna el nombre de GJ 667), y se encuentra a 22 años luz de distancia, en la constelación de Scorpius (El Escorpión). Se encuentra bastante cerca de nosotros — en la vecindad solar — mucho más cerca que otros sistemas estelares estudiados con otros telescopios como el telescopio espacial Kepler, el cazador de planetas.

Estudios anteriores sobre Gliese 667C descubrieron que la estrella alberga tres planetas (eso0939, eso1214) y uno de ellos se encuentra en la zona de habitabilidad. Ahora, un equipo de astrónomos liderado por Guillem Anglada-Escudé, de la Universidad de Göttingen (Alemania), y Mikko Tuomi, de la Universidad de Hertfordshire (Reino Unido),  ha reexaminado el sistema añadiendo a la información que ya se poseía nuevas observaciones llevadas a cabo por el instrumento HARPS y datos obtenidos por otros telescopios [1]. Han descubierto indicios de la existencia de más de siete planetas en torno a la estrella [2]. Estos planetas orbitan a la tercera estrella más débil de un sistema estelar triple. Los otros dos soles se verían como un par de estrellas muy brillantes visibles durante el día y, durante la noche, proporcionarían una iluminación equivalente a la de la Luna llena. Los nuevos planetas llenan por completo la zona de habitabilidad de Gliese 667C, ya que no hay más órbitas estables en las cuales un planeta pudiera existir a la distancia adecuada.

“Sabíamos, por estudios previos, que la estrella tenía tres planetas, y queríamos ver si podía tener alguno más”, afirma Tuomi. “Sumando algunas observaciones nuevas y revisando datos anteriores fuimos capaces de confirmar estos tres, con la confianza de encontrar alguno más. ¡Ha sido muy emocionante encontrar tres planetas de baja masa en la zona de habitabilidad de la estrella!”.

Se ha confirmado que tres de esos planetas son supertierras — planetas más masivos que la Tierra, pero menos masivos que planetas como Urano o Neptuno — que se encuentran dentro de la zona de habitabilidad de su estrella, una limitada zona alrededor de la estrella en la cual el agua puede estar presente en forma líquida si las condiciones lo permiten. Se trata de la primera vez que tres planetas de este tipo se localizan orbitando esta zona al mismo tiempo [3].

“El número de planetas potencialmente habitables en nuestra galaxia es mucho mayor de lo que podríamos pensar si tenemos en cuenta que podemos encontrar varios de ellos en torno a cada estrella de baja masa — en lugar de buscar diez estrellas para encontrar un único planeta potencialmente habitable, ahora sabemos que podemos buscar tan solo una estrella y encontrar varios planetas”, añade el coautor Rory Barnes (Universidad de Washington, EE.UU.).

Se ha descubierto que los sistemas compactos alrededor de estrellas tipo Sol son abundantes en la Vía Láctea. En torno a dichas estrellas, los planetas que orbitan cerca de su estrella anfitriona son muy calientes y difícilmente podrían ser habitables. Pero no ocurre lo mismo con estrellas más frías y tenues como Gliese 667C. En este caso la zona de habitabilidad se encuentra totalmente integrada en una órbita del tamaño de la de Mercurio, mucho más cerca de la estrella que en el caso de nuestro Sol. El sistema Gliese 667C es el primer ejemplo de un sistema en el que una estrella de baja masa alberga varios planetas potencialmente rocosos en la zona de habitabilidad.

El científico de ESO responsable del instrumento HARPS, Gaspare Lo Curto, señala: “Este emocionante resultado fue posible en gran parte gracias a las capacidades de HARPS y su software asociado, y a su vez destaca el valor de los archivos de ESO. También es muy positivo ver cómo diversos grupos de investigación independientes  explotan este instrumento único alcanzando una precision muy destacada”.

Para finalizar, Anglada-Escudé concluye: “Estos nuevos resultados resaltan cuán valioso puede ser revisar los datos de este modo, combinando resultados de diferentes equipos o diferentes telescopios”.


Notas

[1] El equipo utilizó datos del espectrógrafo UVES, instalado en el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, en Chile (para determinar con precisión las propiedades de la estrella); el espectrógrafo Carnegie Planet Finder (PFS), instalado en el telescopio Magellan II de 6,5 metros, en el Observatorio Las Campanas (Chile); el espectrógrafo HIRES, instalado en el telescopio Keck de 10 metros, en Mauna Kea (Hawai); así como una gran cantidad de datos previos obtenidos con HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) instalado en el telescopio de 3,6 metros de ESO, en Chile (recogidos a través del programa “M dwarf”, liderado por X. Bonfils y M. Mayor 2003–2010, descrito aquí).

[2] El equipo estudió los datos de velocidad radial de Gliese 667C, un método utilizado a menudo para localizar exoplanetas. Llevaron a cabo un robusto análisis estadístico Bayesiano para localizar las señales de los planetas. Las primeras cinco señales son muy seguras, mientras que la sexta no lo es tanto, y la séptima es aún más incierta. Este sistema consiste en tres supertierras en la zona de habitabilidad, dos planetas calientes hacia la zona interior, y otros dos más fríos hacia el exterior. Se supone que los planetas de la zona habitable y lo que están más cerca de la estrella siempre tienen la misma cara mirando hacia la estrella, por lo que su día y su año son de la misma duración, con un lado en perpétua oscuridad y otro permanentemente iluminado.

[3] En el Sistema Solar, Venus orbita cerca del límite interior de la zona de habitabilidad y Marte cerca del límite exterior. La extensión de la zona de habitabilidad depende de muchos factores.

Obtenido de ESO.org

Polvorienta sorpresa alrededor de un agujero negro gigantesco

El Interferómetro del Very Large Telescope de ESO ha llevado a cabo las observaciones más detalladas hechas hasta el momento del polvo que rodea al gigantesco agujero negro del centro de una galaxia activa. En lugar de encontrar todo el brillante polvo rodeando al agujero negro en forma de toro (la forma geométrica de un rosco), tal y como era de esperar, los astrónomos han descubierto que gran parte del mismo se encuentra encima y debajo del toro. Estas observaciones muestran que el polvo está siendo repelido del agujero negro hacia afuera en forma de vientos fríos — un sorprendente descubrimiento que pone en jaque las actuales teorías y nos revela cómo evolucionan e interactúan con su entorno los agujeros negros supermasivos.

A lo largo de los últimos veinte años, los astrónomos han descubierto que casi todas las galaxias tienen un enorme agujero negro en su centro. Algunos de esos agujeros negros crecen atrayendo materia de su entorno y crean, durante el proceso, el objeto más energético del universo: los núcleos de galaxias activos (Active Galactic Nuclei, AGN). Las regiones centrales de estas brillantes centrales energéticas están rodeadas por un anillo en forma de rosco compuesto de polvo cósmico [1] arrastrado del espacio circundante, algo similar a lo que ocurre cuando el agua forma un pequeño remolino alrededor del desagüe de un lavabo. Se creía que la mayor parte de la fuerte radiación infrarroja que provenía de los AGNs se originaba en esos roscos.

Pero nuevas observaciones de una galaxia activa cercana llamada NGC 3783, empleando las capacidades del Interferómetro Very Large Telescope (VLTI) instalado en el Observatorio Paranal de ESO, en Chile [2], han dado una sorpresa a un equipo de astrónomos. Pese a que el polvo caliente — que tiene una temperatura de entre 700 y 1000 grados Celsius — se encuentra en un toro (tal y como esperaban), han descubierto grandes cantidades de polvo frío encima y debajo de este toro principal [3].

Tal y como explica el autor principal del artículo que presenta estos nuevos resultados, Sebastian Hönig (Universidad de California Santa Barbara, EE.UU,  y Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Alemania), “Es la primera vez que hemos podido combinar observaciones detalladas en el infrarrojo medio del polvo frío (casi a temperatura ambiente) que rodea a un  AGN, con observaciones de casi la misma precisión del polvo muy caliente. Es también la mayor colección de datos interferométricos en el infrarrojo sobre AGNs  publicada hasta el momento”.

El polvo recientemente descubierto forma una corriente de viento frío que sale del agujero negro. Este viento debe jugar un importante papel en la compleja relación existente entre el agujero negro y su entorno. El agujero negro satisface su insaciable apetito alimentándose del material circundante, pero la intensa radiación que produce este proceso también parece estar eyectando material. Aún no está muy clara la forma en que estos dos procesos se alían para permitir que los agujeros negros supermasivos crezcan y evolucionen en el interior de las galaxias, pero la presencia de un viento polvoriento añade una nueva pieza a este puzle.

Con el fin de investigar las regiones centrales de NGC 3783, los astrónomos necesitaban utilizar las capacidades combinadas de los Telescopios Unitarios del VLT (Very Large Telescope) de ESO. Utilizándolos juntos, forman un interferómetro que puede obtener una resolución equivalente a la de un telescopio de 130 metros.

Otro miembro del equipo, Gerd Weigelt (Instituto Max-Planck de Radioastronomía, Bonn, Alemania), explica: “Combinando las capacidades únicas de los espejos del VLT con la interferometría somos capaces de recoger la suficiente cantidad de luz como para observar objetos débiles. Eso nos permite estudiar una región tan pequeña como la distancia que separa a nuestro Sol de su estrella más cercana, en una galaxia que se encuentra a decenas de millones de años luz. Actualmente, no hay otro sistema óptico o infrarrojo en el mundo capaz de emular estas capacidades”.

Estas nuevas observaciones pueden llevar a un cambio de paradigma en la comprensión de los AGN. Son evidencias directas de que el polvo está siendo eyectado por la fuerte radiación. Los modelos de distribución del polvo y los que muestran cómo crecen y evolucionan los agujeros negros supermasivos deberán tener en cuenta, a partir de ahora, estos nuevos efectos recién descubiertos.

Hönig concluye, “Ahora estoy ansioso por la puesta en funcionamiento de MATISSE, que nos permitirá combinar los Telescopios Unitarios del VLT de una sola vez y observar simultáneamente en el infrarrojo cercano y el infrarrojo medio — proporcionándonos datos mucho más detallados”. MATISSE, un instrumento de segunda generación para el VLTI, se encuentra actualmente en fase de construcción.




Notas

[1] El polvo cósmico consiste en granos de silicatos y grafito — minerales abundantes también en la Tierra. El hollín de una vela es muy parecido al polvo cósmico de grafito, aunque el tamaño de los granos del hollín es diez o más veces más grande que los típicos granos de grafito cósmico.

[2] El VLTI se forma con la combinación de los cuatro Telescopios Unitarios de 8,2 metros, o de los cuatro Telescopios Auxiliares del VLT de 1,8 metros. Hace uso de la técnica conocida como interferometría, en la cual una sofisticada instrumentación combina la luz de varios telescopios en una sola observación. Aunque no produce imágenes, esta técnica incrementa de forma espectacular el nivel de detalle que puede medirse en las observaciones resultantes, comparables a lo que podría medir un telescopio espacial con un diámetro de unos 100 metros.

[3] El gas más caliente fue captado utilizando el instrumento del AMBER VLTI en longitudes de onda del infrarrojo cercano y las nuevas observaciones a las que se hace mención utilizaron el instrumento MIDI en longitudes de onda de entre 8 y 13 micras en el infrarrojo medio.

Obtenido de ESO.org