domingo, 29 de julio de 2018

Revisitando Proxima b: ¿qué fue de los misteriosos tránsitos?

Proxima b es el único planeta conocido en Proxima Centauri. Hay indicios en las velocidades radiales de un planeta adicional, quizá más grande y lejano, pero aún está por desvelar si la señal es actividad estelar o un planeta real. Se necesitan más datos.

Esta es una de la mejores imágenes disponibles de Proxima Centauri, la estrella más próxima. (Fuente: ESO/NASA/Hubble)

Que haya más planetas en Proxima Centauri no debería sorprendernos. Por el contrario, los estudios estadísticos muestran que es lo habitual en las enanas rojas. De hecho, recientemente, en varios sistemas con un único planeta se han detectado planetas adicionales, como GJ 1132 o LHS 1140.

Proxima es esa pequeña estrella (circulito rojo) que apenas se ve en la imagen bajo Alfa Centauri. Normalmente no es visible a simple vista.(Fuente: SkateBiker)
También es posible que haya planetas adicionales estén cerca de la estrella, donde además es más probable se que produzcan tránsitos. Es por ello, que las repetidas alertas sobre indicios de tránsitos que se han producido, todas ellas poco significativas estadísticamente, podían ser debidas a planetas reales.

Proxima b tiene una probabilidad geométrica de transitar del 1,5%, pero en un hipotético compañero  muy cercano la probabilidad podría ser mucho mayor. Un hipotético planeta 10 veces más cercano que Proxima b debería tener una probabilidad del 15%. Es verdad que el planeta habría escapado a los estudios de velocidad radial, y su masa sería reducida.

La órbita de Proxima alrededor de Alfa Centauri (Fuente: P. Kervella / D. De Martin /M. Zamani)

Las búsquedas de tránsitos en Proxima Centauri han sido numerosas. David Kipping, utilizando el humilde telescopio espacial MOST, detectó varias señales posibles: La señal S era coherente con el periodo de Proxima b, pero que no verificaba las mismas efemérides de los momentos de paso del tránsito del planeta, y la señal C que verificaba tanto el periodo como las efemérides de las predicciones. Además, esta señal C se mostró poco coherente con los resultados de la red de observatorios HAT-Sur, que tantos planetas ha descubierto.

Ya en 2017 Liu et al. publicaban la detección desde una base china en la Antártida de un posible tránsito aproximadamente coherente con la señal C de Kipping y, por tanto, con las velocidades radiales de Proxima b. Era esperanzador, aunque eran meros indicios.

Después Li et al. mostraban otro tránsito, pero no era coherente con los anteriores, sino con un planeta con un periodo de 2/4 días, de baja masa, a lo sumo 0,4 Mt. Se abría la puerta a la detección de planetas adicionales. Tenía sentido porque son los que tienen mayor probabilidad de tránsitos.

Estos son los modelos conocidos cuyas efemérides se han contrastado con los datos. K2017 es Kipping, L2017 es Liu y Li2017 es Li. El resto se han obtenido con velocidades radiales. (Fuente: Blank et al. 2018)

Tengamos en cuenta que son hallazgos poco significativos. Todos ellos nada concluyentes, pero todos juntos empezaban a hacernos sospechar que tanto indicio era ya mucha casualidad...

En este nuevo artículo se muestran los resultados de un estudio buscando tránsitos en Proxima Centauri. Dentro del proyecto GEMSS (Global Exoplanet M-dwarf Search-Survey), orientado a detectar tránsitos en las enanas rojas, se lleva estudiando Proxima Centauri desde 2006 con muchos pequeños telescopios. Según el autor, basta un telescopio de menos de 1 metro de diámetro y una CCD comercial para detectar un tránsito en una enana roja. Un planeta del tamaño de Proxima b produciría un tránsito con una profundidad de un 0,5%-1.3% (son estimaciones, el radio del planeta no es conocido).

En el proyecto se han obtenido 329 pequeñas curvas de luz con 167.445 datos fotométricos de Proxima Centauri. Se cubre un periodo prolongado, de 2006 a 2017, con datos obtenidos por numerosos telescopios. Después de filtrar las curvas menos estables, se toman 96 de ellas relacionadas con las efemérides de los modelos publicados hasta la fecha en los anteriores estudios.

El proyecto GEMSS ha acumulado una enorme cantidad de datos fotométricos sobre Proxima Centauri. En total, 329 noches de observación. Todavía están analizándolos. (Fuente: Blank et al. 2018)

El resultado no es concluyente, no se detecta nada significativo en las efemérides de los anteriores modelos. Sin embargo, quieren seguir analizando la enorme cantidad de datos y prometen una publicación adicional que vierta más luz sobre este misterio.

Detectar tránsitos en Proxima Centauri no es trabajo fácil. Podrían estar produciéndose tránsitos derivados de planetas y quedar escondidos bajo las variaciones de las curvas fotométricas, debidas sobre todo a numerosas fulguraciones de baja intensidad, manchas estelares y errores sistemáticos.

Una buena noticia es que TESS observará Proxima Centauri durante al menos 27 días, como parte de su búsqueda global de planetas. Mientras escribo estas líneas sea anuncia que TESS ya ha empezado a producir ciencia y en estos momentos está observando el hemisferio sur. La precisión será mucho mayor, y esperemos que pueda ayudar a desentrañar este misterio.



Centauri Dreams sobre GEMSS

2016. Se identifican tránsitos con una significatividad estadística que no es muy elevada. Algunos son coherentes con el planeta. Otros no. (Kipping)

Mis comentarios sobre el artículo de Kipping.

2017. Nuevos indicios de tránsitos de un equipo independiente . Son coherentes con el planeta, salvo algún desfase explicable (TTV). (Hui-Gen Liu et al.)

Mis comentarios sobre Liu:

2017. Yiting Li et al. Más indicios de tránsitos.

Mis comentarios sobre Li:

2017. Los comentarios escépticos del astrónomo Hugh Osborn.

2018. Nuevos estudios con resultados no concluyentes.


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