Un planeta rocoso en Lalande 21185 y 117 nuevos posibles planetas.

Recientemente han sido publicados los resultados de más de 20 años de estudios del equipo LCES (Lick-Carnegie Exoplanet Survey), que obtiene velocidades radiales de estrellas cercanas utilizando el espectrógrafo HIRES montado en el telescopio Keck-I.

Se proporcionan nada menos que más de 60.000 observaciones de 1.624 estrellas cercanas. Tras el análisis de los datos se han obtenido 117 señales periódicas, relacionadas con posibles planetas orbitando en torno a estas estrellas. Especialmente interesante es la detección de un planeta de masa mínima 3.8 M⊕ y un periodo de 9.9 días orbitando en torno a Lalande 21185, una estrella muy cercana al Sistema Solar, a 8,3 años luz. De hecho, únicamente las estrellas Proxima Centauri, Alfa Centauri A y B, la estrella de Barnard y Wolf 359 son más cercanas. Lalande 21185 es una enana roja bastante grande, una M2V de magnitud 7,5 en el visible. Es una estrella variable y posiblemente fulgurante que emite rayos X. Su Zona Habitable reside en un radio entre 0,11 y 0,24 UA. 

Una representación artística de cómo podría ser Lalande 21185 b. (Crédito: Ricardo Ramirez)

No es la primera vez que se sugiere que esta estrella pueda tener planetas. La anterior, fue en el año 1996, cuando Gatewood (unos de los científicos que descubrió que los supuestos planetas de Peter Van de Kamp eran realmente un error en las observaciones realizadas) planteó, después de cuidadosos estudios astrométricos, la posibilidad de que hubieran algunos planetas en esta estrella. Estos planetas legendarios de Lalande 21185, probablemente no existen. pero causa satisfacción comprobar que otros astrónomos han descubierto que la estrella finalmente parece albergar algún planeta.

Fue tan pronto como en el 1994 que se inició una extensa búsqueda de planetas extrasolares usando el telescopio Keck-I en la cima del Mauna Kea. La primera década de resultados fue publicada en 2008 (Cumming) y ahora se presentan la segunda década de observaciones del espectrógrafo HIRES. HIRES es un instrumento razonable, aunque quizá no tan preciso como el legendario HARPS en La Silla (Chile). Lo positivo de HIRES es que sus series de datos, al ser tan largas, permiten el estudio de planetas de periodo largo, siempre que tengamos cuidado de separar las distorsiones que pueda producir el ciclo magnético de la estrella en las velocidades radiales. Otra de las ventajas de unas series tan largas es que permiten el análisis de sistemas con varios planetas, porque, al necesitar más parámetros libres para caracterizarlos, los modelos matemáticos demandan también más datos. Finalmente, a nadie se le escapa que tener montado el HIRES en el Keck-I, uno de los telescopios más grandes del Mundo es una ventaja, porque puede capturar la luz de las estrellas más débiles, estrellas que no están al alcance de otros telescopios menores; y a la vez es una desventaja, porque todo el mundo quiere tener tiempo de observación en un telescopio tan bueno y se utiliza sólo ocasionalmente en la búsqueda de planetas. Además, suelen tocarles las peores noches, las de luna llena.

El corazón de HIRES actualizado en 2004. (Fuente: Butler et al. 2017)

Los principales investigadores del artículo son Paul Butler y Stephen Vogt que llevan dedicando algo así como más de 20 años a observar velocidades radiales de las estrellas y descubrir exoplanetas con el espectrómetro Hamilton del telescopio Shane en el observatorio Lick y el más moderno HIRES del telescopio Keck-I. Otros científicos míticos también han trabajado duro para obtener estos datos, como Geoff Marcy, que no aparece como autor del artículo. Al final del documento, sin embargo, tienen unas (sin duda) merecidas palabras de agradecimiento para él.

Paul Butler (izquierda) y Stephen Vogt (derecha) dos experimentados cazadores de planetas. (Crédito: Laurie Hatch)

El telescopio de 10 metros Keck-I. De todos los instrumentos montados sin duda HIRES es el más complejo. (Crédito: JPL/T. Wynne)

Mikko Tuomi sí aparece como coautor porque ha sido el investigador que ha liderado el equipo que ha analizado todos las observaciones para detectar los nuevos planetas. Este científico de datos es un viejo conocido en este blog (ver Tau Ceti) por sus descubrimientos, a los que podríamos dedicar una entrada entera: coautor del hallazgo de Proxima b, Kapteyn b y c, el sistema HD 40307 y un largo etcétera.

Al final del artículo Mikko describe su planteamiento en una pequeña nota técnica. El análisis de los datos observados se fundamenta en el típico algoritmo MCMC en el que se especifica una ecuación en la que el ruido queda descrito con una media móvil de suavizado exponencial y la correlación lineal con el indicador de actividad estelar Log RHK. Ciertamente un planteamiento interesante, pero cabe preguntarse qué habría pasado si esta expresión hubiera tenido una especificación ligeramente distinta. ¿Dependen los planetas detectados de la ecuación elegida o bien aparecen bajo condiciones robustas, más generales, con cierta independencia del método de análisis de los datos elegido?

Es lo que tienen los procesos masivos de detección de exoplanetas. Sin duda, otros científicos analizarán los datos y con otros planteamientos algo distintos que inicien un debate saludable orientado a “separar el grano de la paja” y mostrar cuáles de estos exoplanetas candidatos son señales verdaderamente reales.

Y esto es emocionante.

Los datos de los 20 años de trabajo del HIRES se han hecho públicos. Están en internet para que el que lo desee los analice y pueda realizar un análisis alternativo al del equipo liderado por Tuomi. Para iniciar el análisis se recomienda descargarse la herramienta systemic, también disponible en Internet...

Piénsalo, si se te da bien la Ciencia, tú también puedes descubrir planetas, y lo sabes. ¡Anímate!


1996. La propuesta de Gategood era bien distinta del planeta actual. Según este artículo el supuesto planeta tenía un periodo de 8.5 años y 0.9 veces la masa de Júpiter.
http://adsabs.harvard.edu/abs/1996AAS...188.4011G

1994. Vogt nos describe el entonces nuevo espectrómetro HIRES.
http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=959834

2008. Cumming et al. muestran los resultados de los primeros 8 años de datos.
https://arxiv.org/abs/0803.3357

2017. Butler et al. nos presentan los resultados de sus 20 años de estudios.
https://arxiv.org/abs/1702.03571