Descubren un planeta de tipo terrestre en torno a una estrella enana

Unos científicos han descubierto una exotierra (un planeta de tipo rocoso como la Tierra y tamaño similar al de ella, situado fuera de nuestro sistema solar). Este planeta está en órbita alrededor de una estrella enana. Las estrellas de este tipo, con un tamaño similar al de Júpiter aunque mucho más masivas que este, son hasta diez veces menos masivas que nuestro Sol y mil veces menos luminosas que él.

El hallazgo se ha hecho en el marco del proyecto SPECULOOS, liderado por la Universidad de Lieja en Bélgica y con una sólida participación de miembros del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), adscrito al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España.

"Debido a su baja luminosidad, su esperanza de vida es cien veces más larga que la de nuestra estrella, y serán las últimas estrellas en brillar cuando el universo se vuelva frío y oscuro", explica Fran Pozuelos, responsable de la participación del IAA dentro del consorcio SPECULOOS, y uno de los coautores del estudio pionero sobre esa exotierra.

La exotierra recién descubierta, denominada SPECULOOS-3b, está ubicada aproximadamente a 55 años-luz de distancia y tiene un tamaño prácticamente idéntico al de la Tierra. Su órbita alrededor de su estrella tiene un período de alrededor de 17 horas, y se cree que rota de manera síncrona, es decir, siempre mostrando un mismo lado a su estrella progenitora, mientras que el otro permanece en perpetua oscuridad.

En concreto, la exotierra detectada orbita alrededor de la estrella SPECULOOS-3, la cual tiene una temperatura promedio de 2.600 grados centígrados, siendo dos veces más fría que nuestro Sol. Pese a esa menor temperatura, como la estrella está muy cerca del planeta, este recibe casi 16 veces más energía por segundo que la que recibe la Tierra del Sol. "Esto, junto con el bombardeo constante de radiación de alta energía, hace que la presencia de una atmósfera alrededor del planeta sea muy improbable", señala Julien de Wit, profesor en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos y codirector del Observatorio del Norte de SPECULOOS y de su telescopio Artemis, codesarrollado por la Universidad de Lieja y el MIT, y uno de los principales telescopios empleados en este descubrimiento.

Recreación artística del planeta SPECULOOS-3b con su estrella. (Ilustración: Lionel Garcia)

El proyecto SPECULOOS

El proyecto SPECULOOS (acrónimo en inglés de Search for Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars), liderado por el astrónomo Michaël Gillon de la Universidad de Lieja, tiene como objetivo principal la búsqueda de planetas alrededor de estrellas enanas ultrafrías cercanas. Para ello, emplea una red dedicada de telescopios robóticos profesionales que permiten la observación continua de este tipo de estrellas durante semanas, con el fin de detectar posibles planetas en tránsito. “Diseñamos SPECULOOS específicamente para detectar planetas en estrellas enanas ultrafrías", detalla Gillon. “En 2017, nuestro prototipo descubrió el famoso sistema planetario TRAPPIST-1, compuesto por siete planetas del tamaño de la Tierra, varios de ellos potencialmente habitables. Fue un gran comienzo”. El consorcio SPECULOOS está gestionado conjuntamente por las Universidades de Lieja, Cambridge, Birmingham y Berna, así como el MIT y el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (ETH). En él participan también otras instituciones científicas, como por ejemplo el Instituto de Astrofísica de Andalucía.

Además de los telescopios pertenecientes a la red SPECULOOS, la estrella SPECULOOS-3 fue monitorizada por una serie de otros telescopios, incluido el de 1,5 metros del Observatorio de Sierra Nevada (OSN), perteneciente al IAA. Este telescopio se utilizó para realizar observaciones fotométricas de seguimiento y confirmar el tránsito, así como su naturaleza acromática.

Especialmente relevantes fueron  las observaciones espectroscópicas registradas con el instrumento CARMENES, ubicado en el Observatorio de Calar Alto en Almería (CAHA) y científicamente gestionado por el IAA. "CARMENES es un instrumento diseñado específicamente para la detección de exotierras alrededor de estrellas frías utilizando el método de velocidades radiales. “Las precisas observaciones de SPECULOOS-3 obtenidas con CARMENES fueron fundamentales para confirmar la naturaleza planetaria del tránsito observado", declara Pedro Amado, del equipo del instrumento CARMENES.

Los próximos pasos

SPECULOOS-3b es un excelente candidato para futuros estudios con el Telescopio Espacial James Webb (JWST), fruto de una colaboración internacional encabezada por la NASA, la ESA y la CSA, respectivamente las agencias espaciales estadounidense, europea y canadiense. El JWST fue lanzado al espacio en 2021 y sus observaciones están aportando una gran cantidad de datos nuevos y reveladores sobre objetos astronómicos. "Con el JWST podríamos incluso estudiar la composición de la superficie del planeta", declara Elsa Ducrot, investigadora del Observatorio de París y participante en el descubrimiento.

"Este hallazgo evidencia la capacidad de SPECULOOS para detectar exoplanetas similares a la Tierra, los cuales sirvan de objetivos para futuros estudios más detallados. Y esto es solo el principio. Pronto, dos nuevos telescopios, Orion y Apolo, se unirán a Artemis en el Observatorio del Teide en Tenerife como parte de la red SPECULOOS, con el fin de acelerar la búsqueda de estos fascinantes planetas", concluye Michaël Gillon, autor principal del estudio.

El estudio se titula "An Earth-sized exoplanet ripe for emission spectroscopy with JWST in orbit around a nearby ultracool dwarf star". Y se ha publicado en la revista académica Nature Astronomy. (Fuente: IAA / CSIC)