Astrónomos descubren nuevo exoplaneta ubicado a 55 años luz de distancia

El nuevo exoplaneta orbita una estrella enana roja ultrafría y tarda solo 17 días en completar un orbita a su alrededor.

Concepto artístico del exoplaneta SPECULOOS-3 b orbitando su estrella enana roja. El planeta es tan grande como la Tierra, mientras que su estrella es un poco más grande que Júpiter, pero mucho más masiva. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Nuestra galaxia es un joyero de estrellas rojas. Más del 70% de las estrellas de la Vía Láctea son enanas M, también conocidas como enanas rojas. Estas estrellas son frías y tenues en comparación con nuestro Sol, pero a menudo bombardean exoplanetas en órbita con radiación de alta energía, especialmente en las primeras etapas de su vida. Y esas "vidas" duran mucho tiempo . Estrellas como nuestro Sol arden durante unos 10 mil millones de años antes de convertirse en gigantes rojas hambrientas que devoran cualquier planeta demasiado cercano. Las enanas M siguen ardiendo durante 100 mil millones de años o más, ofreciendo quizás un punto de apoyo para la vida y una ventana aún más larga para que la vida se desarrolle.

Un equipo internacional que utilizó telescopios robóticos en todo el mundo detectó recientemente un planeta del tamaño de la Tierra orbitando una enana roja ultrafría, la estrella más tenue y más longeva. Cuando el universo se enfríe y se oscurezca, estas serán las últimas estrellas en arder.

El exoplaneta SPECULOOS-3 b está a unos 55 años luz de la Tierra (¡muy cerca si se considera la escala cósmica!) y casi del mismo tamaño. Un año allí, una órbita alrededor de la estrella dura unas 17 horas. Sin embargo, es posible que los días y las noches nunca terminen: se cree que el planeta está bloqueado por las mareas, por lo que el mismo lado, conocido como lado diurno, siempre mira a la estrella, como la Luna a la Tierra. El lado nocturno quedaría encerrado en una oscuridad interminable.

Detalles del descubrimiento de SPECULOOS-3 b

En nuestro rincón de la galaxia, las estrellas enanas ultrafrías son omnipresentes. Son tan débiles que su población planetaria está en gran medida inexplorada. El proyecto SPECULOOS (Búsqueda de planetas EClipsing ULtra-cOOl Stars), dirigido por Michael Gillon de la Universidad de Lieja (Bélgica), fue diseñado para cambiar esta situación. Las estrellas enanas ultrafrías están dispersas por el cielo, por lo que es necesario observarlas una por una, durante semanas, para tener una buena oportunidad de detectar planetas en tránsito. Para ello, necesita una red dedicada de telescopios profesionales. Este es el concepto de SPECULOOS.

"Diseñamos SPECULOOS específicamente para explorar estrellas enanas ultrafrías cercanas en busca de planetas rocosos", dijo Gillon. ''Con el prototipo SPECULOOS y la ayuda crucial del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, descubrimos el famoso sistema TRAPPIST-1. ¡Ese fue un comienzo excelente!''

Comparación de SPECULOOS-3 b con otros exoplanetas rocosos: a) Tamaños de las estrellas anfitrionas en los radios solares (R⊙) y flujos estelares incidentes de exoplanetas conocidos de tamaño subneptuno. Los tamaños de los símbolos aumentan linealmente con el radio de los planetas. El fondo está codificado por colores según el tamaño estelar (en masas solares), y el régimen UCD se muestra en naranja. Los sombreados rojo, amarillo y azul muestran, respectivamente, los regímenes de enanas M, enanas G y enanas K, y de estrellas más masivas. Las posiciones de los planetas terrestres del Sistema Solar se muestran como referencia. Se puede ver que SPECULOOS-3 b extiende la muestra de planeta única de TRAPPIST-1 a un flujo estelar más grande. b) SPECULOOS-3 b en el contexto de otros exoplanetas terrestres en tránsito conocidos (con un radio planetario Rp<1,6 radios terrestres (R⊕)) que son lo suficientemente fríos (temperatura de equilibrio Teq<880K; ref. 34) tener un lado diurno hecho de roca sólida (en contraste con los mundos de magma más calientes con superficies fundidas). Los planetas se muestran en función de su radio y métrica de espectroscopia de emisión (ESM)35. Los puntos de datos están codificados por colores según su Teq. El área sombreada en verde resalta los radios planetarios más similares al de la Tierra (0,9–1,1R⊕). La línea horizontal discontinua representa el umbral ESM de 7,5 recomendado por la referencia 35 para identificar los principales objetivos para la espectroscopia de emisión con JWST. SPECULOOS-3 b es uno de los planetas más pequeños susceptibles de espectroscopía de emisión con MIRI/LRS. Datos de la ref.

Gillon es el autor principal del artículo que anuncia el descubrimiento del planeta, publicado el 15 de mayo de 2024 en Nature Astronomy. El proyecto es un verdadero esfuerzo internacional, en colaboración con las universidades de Cambridge, Birmingham, Berna, el Instituto Tecnológico de Massachusetts y ETH Zürich.

La estrella SPECULOOS-3 es miles de grados más fría que nuestro Sol, con una temperatura promedio de aproximadamente 4760 F (2627 C), pero golpea su planeta con radiación, lo que significa que probablemente no tenga atmósfera.

Ver la estrella, y mucho menos el planeta, es una hazaña en sí misma. "Aunque esta enana roja en particular es más de mil veces más tenue que el Sol, su planeta orbita mucho, mucho más cerca que la Tierra, calentando la superficie planetaria", dijo la coautora Catherine Clark, investigadora postdoctoral en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. en el sur de California.

SPECULOOS-3 b es un excelente candidato para observaciones de seguimiento mediante el Telescopio Espacial James Webb. No sólo podríamos aprender sobre el potencial de una atmósfera y sobre la mineralogía de la superficie, sino que también podría ayudarnos a comprender la vecindad estelar y nuestro lugar en ella.

''Estamos logrando grandes avances en nuestro estudio de los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas. Ahora hemos llegado a la etapa en la que podemos detectar y estudiar en detalle exoplanetas del tamaño de la Tierra. El próximo paso será determinar si alguno de ellos es habitable, o incluso habitado", dijo Steve B. Howell, uno de los descubridores del planeta en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley.

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Referencia: Detection of an Earth-sized exoplanet orbiting the nearby ultracool dwarf star SPECULOOS-3.