Buenas noticias. Según lo previsto el satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ha sido puesto en órbita. El lanzamiento es hasta ahora un éxito rotundo (crucemos los dedos).
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| Una imagen del satélite TESS. Puede ser una auténtica revolución en la ciencia de los exoplanetas (Fuente: NASA) |
Como sabemos, TESS es un satélite que detecta exoplanetas por el método del tránsito, un cazador de exoplanetas diseñado por el MIT muy prometedor. El proyecto es reflejo de la situación actual por la que atraviesa la floreciente ciencia de los exoplanetas. A grandes rasgos, la historia reciente de los exoplanetas es la siguiente:
- Durante los años 90 se descubren exoplanetas exóticos (en pulsares), junto a los llamados Hot Jupiters, gigantes gaseosos muy cercanos a su estrella (en estrellas del tipo solar). Lentamente, el debate se inclina a que son planetas verdaderos y no meros artificios de los datos.
- Aproximadamente, a medida que las técnicas mejoran, se detectan exoplanetas cada vez más pequeños. A partir de 2006, se detectan las primeras supertierras. Se llega incluso a definir catálogos de exoplanetas “potencialmente habitables”, con exoplanetas de reducido tamaño (o masa) ubicados en zonas templadas especialmente interesantes (zona habitable).
- Poco a poco, se está iniciando una nueva fase. Si la anterior estaba dominada por la detección, ahora lo relevante será el análisis y caracterización de los exoplanetas más prometedores. Pasaremos del estudio de la habitabilidad a la observación de los biomarcadores de las atmósferas de algunos exoplanetas… y puede ocurrir de todo.
Dentro de este contexto, TESS aplica el método del tránsito para detectar exoplanetas que puedan ser objeto de análisis adicionales. Deberán ser, por tanto, exoplanetas cercanos orbitando en estrellas luminosas en el visible, que podrán ser analizados por técnicas de velocidad radial, proporcionando la densidad (magnitud V = 12 o menor). Si además hay buena suerte, se analizarán por espectroscopía de transmisión (JWST) para analizar los componentes atmosféricos; para ello, deberán ser estrellas brillantes en el infrarrojo (magnitud Ks = 10 o menor) y pequeñas (como mucho M3V).
Este planteamiento contrasta con el del famoso telescopio Kepler, que tenía como objetivo el cálculo de Eta-Earth, es decir, la proporción de planetas terrestres en las órbitas templadas de las estrellas del tipo solar. Para ello, Kepler estudiaba, aplicando la misma técnica del tránsito, una zona del cielo de forma contínua para realizar un análisis estadístico que permitiera determinar la proporción de tierras templadas en la galaxia.
La precisión fotométrica de ambos dispositivos es, por consiguiente, distinta. Kepler tenía una precisión nominal de 20 ppm cada 6,5 horas (magnitud 12). Luego, cuando el telescopio entró en órbita se comprobó que la precisión real era algo peor de lo esperado. Algo así como 30 ppm cada 6,5 horas. Era debido a causas diversas, pero la principal que el efecto intrínseco de las estrellas era peor de lo esperado. A pesar de que el proyecto fue todo un éxito, estos defectos en la fotometría de Kepler hicieron que no pudiera completar su misión final de encontrar análogos de la Tierra antes de que empezaran los fallos de los giróscopos.
Tengamos en cuenta que un planeta como la Tierra orbitando en una estrella del tipo solar produce un tránsito con una profundidad de unas 84 ppm y que el tránsito dura en total unas 13 horas. Es decir, a las 6,5 horas desde el inicio del tránsito se está en el momento álgido. Kepler estaba diseñado para detectar exotierras y para ser exquisitamente preciso pudiendo, en un único tránsito, aportar una relación entre la señal y el ruido de algo más de 4. Sin embargo, para tener una seguridad estadística más robusta, se esperaba contar con 4 tránsitos.
TESS tendrá de positivo que estudiará el 90% de cielo buscando exoplanetas, pero su precisión no será tan elevada como la de Kepler. TESS tendrá algo así como 200 ppm por hora (magnitud 10, la muestra TESS contiene estrellas más brillantes). Suficiente para detectar supertierras en estrellas solares brillantes y exoplanetas terrestres en las estrellas más pequeñas. Lo interesante de TESS es que escaneará la mayor parte del cielo buscando las estrellas más adecuadas. No es necesaria tanta precisión porque las estrellas que realmente interesan en la muestra de TESS serán las más brillantes y pequeñas, que tendrán tránsitos más fáciles de detectar.
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| Modelización del ruido de TESS. La raya negra lo muestra en función de la magnitud de la estrella. El resto de líneas son sus componente Para las estrellas con más luz (menor magnitud) el ruido es menor, aunque siempre tiene como mínimo 60 ppm. (Fuente Sullivan, 2015) |
Por suerte, TESS no estará solo. Como ya comentamos el telescopio se enmarca dentro de una estrategia global en la que TESS es sólo una más de las piezas. Su objetivo es encontrar tránsitos que serán seguidos por multitud de observatorios. Entre todos destaca el telescopio espacial CHEOPS, que debería (si no hay más retrasos) entrar en órbita en unos meses. Aplicando el método del tránsito, debería obtener un precisión muy superior a la de TESS. Por hacernos una idea, para la magnitud 12, TESS alcanzará una precisión de 600 ppm por hora, mientras CHEOPS 85 ppm cada 3 horas. De hecho, para las estrellas muy brillantes CHEOPS alcanzará los 20 ppm cada 6 horas y estará en condiciones de detectar análogos de la Tierra.
Detalles técnicos de TESS.
Detalles técnicos de CHEOPS..
Resultados de la fotometría de Kepler. Ronald L. Gilliland analiza las causas de los pequeños defectos.
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