Hasta ahora se conocen algo más de 4000 planetas que orbitan estrellas fuera de nuestro sistema solar. De estos llamados exoplanetas, alrededor del 96 por ciento son significativamente más grandes que nuestra Tierra, la mayoría de ellos más comparables con las dimensiones de los gigantes gaseosos Neptuno o JúpiterSin embargo, es probable que este porcentaje no refleje las condiciones reales en el espacio, ya que los planetas pequeños son mucho más difíciles de rastrear que los grandes. Además, los mundos pequeños son objetivos fascinantes en la búsqueda de planetas similares a la Tierra, potencialmente habitables fuera del sistema solar..
Los 18 mundos recién descubiertos caen en la categoría de planetas del tamaño de la Tierra. El más pequeño de ellos es solo el 69 por ciento del tamaño de la Tierra; el más grande es apenas más del doble del radio de la Tierra. Y tienen otra cosa en común: los 18 planetas no se pudieron detectar en los datos del telescopio espacial Kepler hasta el momento. Los algoritmos de búsqueda comunes no eran lo suficientemente sensibles.
En su búsqueda de mundos distantes, los científicos a menudo usan el llamado método de tránsito para buscar estrellas con caídas periódicas de brillo. Si una estrella tiene un planeta cuyo plano orbital está alineado con la línea de visión desde la Tierra,el planeta oculta una pequeña fracción de la luz estelar cuando pasa frente a la estrella una vez por órbita.
"Los algoritmos de búsqueda estándar intentan identificar caídas repentinas de brillo", explica el Dr. Rene Heller de MPS, primer autor de las publicaciones actuales. "En realidad, sin embargo, un disco estelar parece un poco más oscuro en el borde que en el centro.Cuando un planeta se mueve frente a una estrella, por lo tanto, inicialmente bloquea menos luz estelar que en el medio del tránsito. La atenuación máxima de la estrella ocurre en el centro del tránsito justo antes de que la estrella se vuelva gradualmente más brillante ".explica
Los planetas grandes tienden a producir variaciones de brillo profundas y claras de sus estrellas anfitrionas, por lo que la sutil variación de brillo de centro a extremidad en la estrella apenas juega un papel en su descubrimiento. Los planetas pequeños, sin embargo, presentan a los científicos desafíos inmensos.El efecto sobre el brillo estelar es tan pequeño que es extremadamente difícil distinguirlo de las fluctuaciones de brillo natural de la estrella y del ruido que necesariamente viene con cualquier tipo de observación. El equipo de René Heller ahora ha podido demostrar que la sensibilidad delEl método de tránsito se puede mejorar significativamente, si se supone una curva de luz más realista en el algoritmo de búsqueda.
"Nuestro nuevo algoritmo ayuda a dibujar una imagen más realista de la población de exoplanetas en el espacio", resume Michael Hippke, del Observatorio Sonneberg. "Este método constituye un importante paso adelante, especialmente en la búsqueda de planetas similares a la Tierra".
Los investigadores utilizaron datos del telescopio espacial Kepler de la NASA como banco de pruebas para su nuevo algoritmo. En la primera fase de la misión de 2009 a 2013, Kepler registró las curvas de luz de más de 100,000 estrellas, lo que resultó en el descubrimiento de más de 2300 planetas.Después de un defecto técnico, el telescopio tuvo que usarse en un modo de observación alternativo, llamado misión K2, pero sin embargo monitoreó más de otras 100,000 estrellas al final de la misión en 2018. Como primera muestra de prueba para su nuevo algoritmo,los investigadores decidieron volver a analizar las 517 estrellas de K2 que ya se sabía que albergaban al menos un planeta en tránsito.
Además de los planetas previamente conocidos, los investigadores descubrieron 18 nuevos objetos que previamente se habían pasado por alto. "En la mayoría de los sistemas planetarios que estudiamos, los nuevos planetas son los más pequeños", coautor Kai Rodenbeck de la Universidad deGöttingen y MPS describen los resultados. Además, la mayoría de los nuevos planetas orbitan su estrella más cerca que sus compañeros planetarios conocidos anteriormente. Por lo tanto, las superficies de estos nuevos planetas probablemente tengan temperaturas superiores a los 100 grados centígrados; algunos incluso tienen temperaturas dehasta 1000 grados centígrados. Solo uno de los cuerpos es una excepción: probablemente orbita alrededor de su estrella enana roja dentro de la llamada zona habitable. A esta distancia favorable de su estrella, este planeta puede ofrecer condiciones bajo las cuales el agua líquida podría ocurrir ensu superficie, uno de los requisitos previos básicos para la vida tal como la conocemos en la Tierra.
Por supuesto, los investigadores no pueden descartar que su método también sea ciego a otros planetas en los sistemas que investigaron. En particular, se sabe que los planetas pequeños a grandes distancias de sus estrellas anfitrionas son problemáticos. Requieren más tiempo paracompletar una órbita completa que los planetas que orbitan sus estrellas más cerca. Como consecuencia, los tránsitos de planetas en órbitas anchas ocurren con menos frecuencia, lo que hace que sus señales sean aún más difíciles de detectar.
El nuevo método desarrollado por Heller y sus colegas abre posibilidades fascinantes. Además de las 517 estrellas que se están investigando ahora, la misión Kepler también ofrece conjuntos de datos para cientos de miles de otras estrellas. Los investigadores suponen que su método les permitirápara encontrar más de otros 100 mundos del tamaño de la Tierra en los datos de la misión principal de Kepler. "Este nuevo método también es particularmente útil para prepararse para la próxima misión PLATO que lanzará en 2026 la Agencia Espacial Europea", dice el Dr. Dr.Laurent Gizon, Director Gerente de MPS. PLATO descubrirá y caracterizará muchos más sistemas multi-planetarios alrededor de estrellas similares al Sol, algunos de los cuales serán capaces de albergar vida.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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