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viernes, 13 de mayo de 2016

¿Un planeta terrestre en Próxima Centauri?

No habíamos asimilado todavía la detección de TRAPPIST-1 b, c y d y ya estamos con otro tema apasionante. La conocéis todos, Próxima Centauri es una pequeña enana roja y es además la estrella más cercana al Sol, a un poco más de 4 años luz. Una estrella pequeña y activa, con intensas fulguraciones. La Zona Habitable puede ser de 0,023–0,054 UA que equivale a un periodo orbital de 3,6–14 días. 

Pues bien, resulta que ¡algo está ocurriendo en Próxima Centauri!. 


¿Por fin planetas en Próxima Centauri? La señal puede ser un planeta (izquierda) o actividad estelar (derecha) (Fuente: https://palereddot.org)

En 2013 se detectó una señal en la velocidad radial de la estrella que puede ser un planeta pequeño (quizá 1 o 2 M⊕, quizá cerca de la Zona Habitable). De cualquier forma, no están seguros, se necesitan más datos para saber si el planeta es real o las variaciones están producidas por la propia actividad de la estrella. Ocurrió durante un programa de búsqueda de planetas de periodo corto orbitando en enanas rojas que se observó que las velocidades radiales en Próxima variaban con una periodicidad quizá entre 10 y 20 días.

La señal detectada. Se necesitan más datos para distinguirla del ruido estelar (Fuente: https://palereddot.org/the-signal/)

Para salir de dudas, se ha organizado un equipo de trabajo (el equipo Pale Red Dot) que ha estado observando Próxima Centauri durante dos meses seguidos con el mejor espectrógrafo del mundo (HARPS, en Chile). 

El equipo ha sido liderado por Guillem Anglada-Escudé, del que ya he escrito en relación con la estrella de Kapteyn. Lo cierto es que Guillem es un experto en analizar datos de velocidad radial, sobre todo en enanas rojas. 

Los resultados ya han sido analizados y enviados a una revista científica para su publicación. Más o menos tardarán un par de meses en publicarse y entonces sabremos si hay algo allí. 

¡Estemos atentos! 


No es la primera vez que cree verse algo en esta estrella (ver más abajo en la bibliografía), pero algún día detectaremos sus planetas. Hoy por hoy la mejor aproximación de lo que ocurre en Próxima la podemos obtener de Kepler-42 (M5V), una estrella similar a Próxima Centauri (M6V), cuyos planetas fueron descubiertos por el telescopio Kepler. Es una estrella muy débil y está a 142 años luz. Su sistema planetario está compuesto de tres planetas, más pequeños que la Tierra pero más grandes que Marte en órbitas muy cercanas y compactas, hasta el punto de que son comparables con los satélites de Júpiter.

Quizá algún día en Próxima Centauri descubramos algo parecido a lo mostrado en esta imagen. 

El sistema de Kepler-42 es poco mayor que el de Júpiter. ¿Será el de Próxima Centauri también así? (Fuente: Wikipedia)


Los planetas de Kepler-42 son más pequeños que la Tierra (Fuente: Wikipedia)



Descripción de lo que sabe sobre la señal de la que os hablo en la página web del equipo Pale Red Dot: 

Y aquí la cronología de la búsqueda de planetas en esta estrella: 

1978. El artículo más antiguo que he podido encontrar buscando planetas en Próxima es el de Kamper y Wesselink del año 1978, estudiando la estrella por medios astrométricos. 

Años 90. Durante los años 90 la puesta en órbita del HST, es decir del Telescopio Espacial Hubble, desató una auténtica fiebre por Próxima e hizo que la estrella fuera objeto de un seguimiento continuo, sobre todo por Benedict. En algunos casos creyó verse algo, como en el artículo que pongo a continuación, pero luego el hallazgo no pudo ser confirmado. 

Otros ejemplos de estudios con el HST durante los 90 por el incansable Benedict. Sobre todo realizaba estudios astrométricos, de los que es un auténtico maestro.

1999. La astrometría pasa a un segundo plano. Este es el primer estudio de velocidades radiales que conozco de Próxima. Este tipo de estudios permitieron confirmar que no habían enanas marrones o planetas grandes como Júpiter. http://arxiv.org/abs/astro-ph/9903010

2002. Otro estudio de velocidades radiales bastante preciso, que permite descartar supertierras en la Zona Habitable, de 4 a 6 M⊕.

2008. Nuevamente otro artículo con velocidades radiales de Endl que tampoco detecta nada. Al contar con más datos precisos permite descartar planetas mayores de 2 a 3 M⊕ en la Zona Habitable.

2011. Artículo de Bonfils midiendo velocidades radiales utilizando HARPS. Sin resultados. http://arxiv.org/abs/1111.5019 

2012. Guillem Anglada midiendo nuevamente velocidades radiales con HARPS. Sin resultados, pero Guillem intuye una señal muy débil con una periodicidad de 5,6 días a la que no da mayor importancia. http://arxiv.org/abs/1202.2570 

2013. Se detecta una pequeña señal de quizá 10 o 20 días que no puede confirmarse por falta de datos. Guillem detecta una señal propia de un pequeño planeta, quizá de 1 o 2 masas terrestres. 

2016. Para analizar la señal se organiza el equipo Pale Red Dot que estudia la estrella de forma continuada durante un par de meses. https://palereddot.org 
(Resultados no publicados todavía)

lunes, 2 de mayo de 2016

El descubrimiento de Kapteyn b y c

En la entrada anterior comentamos la profunda impresión que produjo en la sociedad el descubrimiento de dos posibles planetas en la estrella de Kapteyn, una antigua estrella cercana a la Tierra, nacida en otra galaxia, probablemente cuando el propio Universo solo tenía algo más de 2.000 millones de años. Contamos ahora la historia del descubrimiento de estas dos supertierras, de las que una de ellas (Kapteyn b) parecía residir en la zona de habitabilidad de la estrella.

Representación artística de Kapteyn b. (Fuente: Wikipedia)


La estrella de Kapteyn captó la atención en 1898 de Jacobus Kapteyn, al observar un movimiento aparente muy elevado, que en su tiempo era el mayor conocido. Ese movimiento era producido por un lado, por la enorme velocidad relativa de la estrella y por otro, por su cercanía a la Tierra, a algo menos de 13 años luz.

El astrónomo holandés Jacobus Katpeyn, descubridor de la estrella 
(Fuente: Wikipedia)

El descubrimiento de Kapteyn b y c fue anunciado en 2014 por un equipo liderado por Guillem Anglada-Escudé, astrofísico catalán doctorado por la Universidad de Barcelona que, tras pasar por distintos centros de investigación, es actualmente profesor en la Universidad Queen Mary de Londres. Aparecía acompañado por la chilena Pamela Arriagada, doctorada en la Pontificia Universidad Católica de Chile y entonces en la Carnegie Institution en Washington y el finlandés Mikko Tuomi que a menudo colabora con Guillem. En el equipo aparecían también investigadores integrantes del IAA (Instituto Astrofísico de Andalucía), como P. J. Amado, actualmente involucrado en el proyecto Cármenes en el observatorio de Calar Alto.

La astrofísica chilena Pamela Arriagada (Fuente: https://dtm.carnegiescience.edu/people/visiting)

Kapteyn b y Kapteyn c parecían ser dos supertierras con masas como mínimo de 4.8 M⊕ y 7 M⊕, respectivamente, con un periodo de rotación de 48,6 días para b, que caía dentro de la zona habitable de la estrella, y de 121,5 días para c, en una zona más fría. Parecían una prueba de que cuando el Universo era joven ya había planetas formándose. El resultado de la investigación combinaba datos de tres observatorios diferentes. Parecía un resultado sólido.

La señal periódica de los dos planetas.

El jarro de agua fría llegó en 2015 cuando Paul Robertson (Universidad del Estado de Pensilvania) argumentó que la periodicidad de 48,6 días de las velocidades radiales medidas para Kapteyn b no estaban producidas por el supuesto planeta sino por la propia rotación de la estrella, que midió en 143 días (Nótese que 143 / 3 ~ 48,6).

Las discusiones científicas son la sal de la Ciencia. En este interesante debate la respuesta no tardó en llegar por el equipo de Anglada (apenas 1 mes) reafirmándose en sus tesis.


Hoy no parece que pueda decirse que los planetas Kapteyn b y c estén confirmados. Sin embargo, tras la reciente publicación (Guinan et al, 2016) de un periodo de rotación de 82-83 días para la estrella basándose tanto en las curvas fotométricas como en la marca Ca II HK de emisión yo diría, hum, que se inclina la balanza a favor de la existencia del extraordinario planeta Kapteyn b.

En unos años empezaremos a disponer de los resultados de instrumentos de velocidad radial que además de operar en el visible lo hacen en el infrarrojo, como el Cármenes de Calar Alto (Almería). Estos dispositivos son en principio más estables y podrán contribuir a mejorar nuestro conocimiento sobre el hallazgo.

Estemos atentos, que esta aventura apasionante no ha hecho sino empezar.

El anuncio del descubrimiento de Kapteyn b y c:

La crítica de Paul Robertson:

La respuesta de los descubridores:

Lo último publicado sobre el tema:

Muchos componentes del equipo que descubrió los planetas trabajaron en el Carnegie Institute durante 2013:

Página sobre Guillem Anglada:

Página sobre Pamela Arriagada:

Página sobre Paul Robertson: