Lanzado en marzo de 2009, el Observatorio Espacial Kepler es la primera misión de la NASA para encontrar exoplanetas potencialmente habitables. En su afán por hallar nuevos mundos los científicos de la misión anunciaron el pasado miércoles el descubrimiento de 715 nuevos exoplanetas. Estos nuevos mundos orbitan a 305 estrellas, confirmando la existencia de sistemas planetarios múltiples parecidos a nuestro sistema solar.
Cerca del 95% de estos planetas son más pequeños que Neptuno, que tiene casi cuatro veces el tamaño de la Tierra. Este descubrimiento representa un incremento significativo en el número de exoplanetas conocidos de pequeño tamaño.
Gráfico donde se muestra el número de descubrimientos de exoplanetas por año durante las dos últimas décadas. La barra azul muestra descubrimientos ajenos a Kepler, siendo los descubiertos por la sonda mostrados por la barra roja. La barra naranja muestra los 715 nuevos exoplanetas. Créditos: de la imagen: NASA Ames/SETI/J. Rowe.
"El equipo de Kepler continua asombrado con los resultados de búsqueda de planetas" dice John Grunsfeld, administrador asociado del SMD (Science Mission Directorate) de la NASA en Washington (Estados Unidos). "El hecho de que estos nuevos planetas y sistemas solares se parezcan un poco a los nuestros, augura un gran futuro para cuando el Telescopio Espacial James Webb esté en el espacio y pueda caracterizar estos nuevos mundos", añade.
La nueva herramienta
Desde el descubrimiento de los primeros exoplanetas han pasado dos décadas y la verificación de cada uno de ellos se ha realizado uno por uno. Ahora, los científicos tienen una técnica estadística que se puede aplicar a muchos planetas simultáneamente en el caso de encontrar sistemas que alberguen más de un planeta.
Para verificar esta gran cantidad de planetas, un equipo de investigadores co-dirigido por Jack Lissauer del Ames Research Center de la NASA en Moffett Field (California), analizó las estrellas observadas por el Kepler entre mayo de 2009 y marzo de 2011 que potencialmente pudiesen tener más de un exoplaneta.
El equipo de investigadores utilizó una técnica llamada "verificación por multiplicidad", basada en la lógica de la probabilidad. Kepler observa 150.000 estrellas y entre ellas ha encontrado unas pocas miles que pueden tener candidatos a exoplanetas. Si los candidatos se distribuyen al azar entre estas estrellas, tan sólo unas pocas tendrían más de un candidato a exoplaneta. Sin embargo, Kepler ha observado cientos de estrellas que tienen múltiples candidatos a exoplanetas. A través de un cuidadoso estudio de esta muestra, se verificaron estos 715 nuevos planetas.
Representación artística de sistemas planetarios múltiples transitando su estrella según nuestro punto de vista. Créditos: NASA.
"Hace cuatro años, Kepler comenzó anunciando los primeros cientos de candidatos a exoplaneta, luego miles, pero no eran más que candidatos", dice Lissauer. "Ahora hemos desarrollado un proceso para verificar candidatos a exoplanetas en sistemas múltiples", añade.
Estos sistemas de múltiples exoplanetas son un terreno fértil para el estudio tanto de los planetas individualmente como de su configuración como sistema, proporcionando pistas sobre la formación planetaria.
El tamaño de los nuevos mundos
Cuatro de estos nuevos planetas son menores que 2.5 veces el tamaño de la Tierra y su órbita se encuentra en la zona de habitabilidad de su estrella, por lo que alguno de estos planetas podría tener agua líquida en su superficie.
Gráfico donde se muestra la cantidad de exoplanetas clasificados por tamaño. Las barras azules representan todos los exoplanetas conocidos antes del anuncio del descubrimiento de los 715 nuevos mundos. Las barras de color naranja muestran los recién descubiertos en relación con su tamaño. Créditos: NASA Ames/W. Stenzel.
Uno de estos planetas, llamado Kepler-296f, orbita a una estrella cuyo tamaño es la mitad de nuestro Sol pero su brillo es un 5% mayor. El tamaño del exoplaneta Kepler-296f es el doble que el de la Tierra, pero los científicos no saben todavía si se trata de un mundo gaseoso con una envoltura de hidrógeno y helio o se trata de un mundo cubierto de agua.
"A partir de este estudio hemos aprendido que estos planetas en sistemas múltiples son pequeños y sus órbitas son planas y circulares", dijo Jason Rowe, co-líder de la investigación y científico en el SETI Institute en Mountain View (California).
Con este último hallazgo, la cuenta de exoplanetas confirmados asciende a casi 1700. En nuestro camino por llegar a las estrellas, cada descubrimiento nos acerca un paso más a una comprensión más exacta de nuestro lugar en la galaxia.
Para terminar, me gustaría usar una de las frases que ha pronunciado Jason Rowe:
"Cuanto más exploramos, más veces nos encontramos con rastros conocidos de nosotros mismos entre las estrellas, recordándonos a casa."
Los resultados de esta investigación serán publicados en la revista Astrophysical Journal en los artículos Validation of Kepler’s multiple planet candidates. II: Refined statistical framework and descriptions of systems of special interest (J. Lissauer et al) y Validation of Kepler’s Multiple Planet Candidates. III: Light curve analysis & announcement of hundreds of new multi-planet systems (J. Rowe et al).
El equipo está compuesto por Jack J. Lissauer (NASA Ames Research Center), Jason F. Rowe (NASA Ames Research Center y SETI Institute), Geoffrey W. Marcy (Astronomy Department, University of California), Stephen T. Bryson (NASA Ames Research Center), Daniel Jontof-Hutter (NASA Ames Research), Eric Agol (Department of Astronomy, University of Washington), William J. Borucki (NASA Ames Research Center), Joshua A. Carter (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), Eric B. Ford (Department of Astronomy and Astrophysics and Center for Exoplanets and Habitable Worlds, Penn State University), Ronald L. Gilliland (Department of Astronomy and Astrophysics and Center for Exoplanets and Habitable Worlds, Penn State University), Rea Kolbl (Astronomy Department, University of California), Kimberly M. Star (Department of Astronomy and Astrophysics and Center for Exoplanets and Habitable Worlds, Penn State University), Jason H. Steffen (Department of Physics & Astronomy/CIERA, Northwestern University), Guillermo Torres (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), Fergal Mullally (NASA Ames Research Center, SETI Institute), Howard Issacson (University of California), Steve B. Howell (NASA Ames Research Center), Michael Haas (NASA Ames Research Center), Daniel Huber (NASA Ames Research Center y NASA Postdoctoral Program), Jason H. Steffen (Department of Physics & Astronomy/CIERA, Northwestern University y Lindheimer Fellow), Susan E. Thompson (NASA Ames Research Center y SETI Institute), Elisa Quintana (NASA Ames Research Center y SETI Institute), Thomas Barclay (NASA Ames Research Center y Bay Area Environmental Research Institute), Martin Still (NASA Ames Research Center y Bay Area Environmental Research Institute), Jonathan Fortney (Department of Astronomy and Astrophysics, University of California), T. N. Gautier III (Jet Propulsion Laboratory, Caltech), Roger Hunter (NASA Ames Research Center), Douglas A. Caldwell (NASA Ames Research Center y SETI Institute), David R. Ciardi (NASA Exoplanet Science Institute, Caltech), Edna Devore (SETI Institute), William Cochran (Department of Astronomy and McDonald Observatory, University of Texas), Jon Jenkins (NASA Ames Research Center y SETI Institute) y John Geary (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).Nota de prensa original:
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