Exoplanetas Habitables: El cazador de exoplanetas TESS. Primeros resultados y primeras controversias

Ya están empezando a llegar los primeros resultados de TESS. El observatorio espacial lanzado el 18 de abril de 2018 promete revolucionar el área de los exoplanetas con el descubrimiento de miles y miles de exoplanetas de calidad. Empieza aportando resultados muy prometedores.

Una imagen artística de Pi Mensae c. (Credit: NASA/MIT/TESS)

Comparado con Kepler, TESS promete descubrir planetas cercanos de los que podrá saberse algo más que el diámetro y los parámetros orbitales. Y se está cumpliendo. Estos primeros hallazgos son exoplanetas cercanos que orbitan en estrellas brillantes y que (a diferencia de la mayoría de los hallazgos de Kepler) podrán ser objeto de un seguimiento detallado, por el estudio de las velocidades radiales e, incluso, por espectroscopía de transmisión.

El primer planeta descubierto por TESS se llama Pi Mensae c, y es que en el sistema ya se conocía otro planeta anterior, un gigante llamado Pi Mensae b. El equipo descubridor del planeta liderado por Chelsea X. Huang está plagado de investigadores del MIT, junto con coautores muy experimentados del proyecto Kepler-K2, así como algunos astrónomos que han llevado el peso de las mediciones de velocidad radial y el cálculo de la masa. Por supuesto, está el equipo TESS.

Lo más destacable es que la estrella Pi Mensae del tipo solar (G0V) es muy brillante (V=5,67), de hecho es visible a simple vista. Es una pasada que puedas saber que hay planetas en estrellas que puedes ubicar en el cielo. Es la segunda estrella en brillo cuyos planetas transitan, sólo detrás de HD 219134 (tránsitos en b y c), y por delante de la famosa 55 Cancri (tránsitos en e).

Los tránsitos más brillantes. Pi Mensae c solo está supearada por HD 219134. (Fuente: Huang et al. 2018)

El planeta está confirmado porque, además de transitar, también ha aparecido en las velocidades radiales. Lo bueno es que se tenían muchos datos previos de velocidad radial porque ya se había detectado por este método un gigante gaseoso (UCLES, AAT y HARPS).

El resultado del estudio es el precioso planeta Pi Mensae c, que orbita en torno a su estrella cada 6,27 días, a 0,07 UA, con una abrasadora temperatura de equilibrio de más de 1.000 K. Mucho más lejos, a más de 3 UA, reside el gigante gaseoso en una órbita altamente excéntrica. El radio de Pi Mensae c es de 2,14 Rt y la masa 4,82 Mt, implicando una densidad de 2,97 gr/cm3, propia de un planeta rico en volátiles, a pesar de estar muy cerca de su estrella.

¡Y es que no hay tarea tan fructífera que buscar tránsitos en sistemas que ya tienen planetas descubiertos por velocidad radial!

La nota curiosa es que otro equipo también ha publicado resultados. D. Gandolfi, del departamento de física de la Università degli Studi di Torino ha liderado un equipo con múltiples investigadores europeos. Los datos los han obtenido tomando las curvas de luz de un servidor del MIT, pero, a diferencia del equipo anterior, no han utilizado pipelines y procesos de tratamiento de los datos brutos.

Y los resultados del otro equipo arrojan datos distintos para Pi Mensae c. Masa de 4,51Mt y Radio de 1,838 Rt. La discrepancia en la masa es entendible por el amplio margen de error del dato, pero la obtención del radio supone una diferencia respecto al dato del MIT (2,18 Rt), que ha creado alarma en la comunidad científica. Teóricamente se utilizan los mismos datos, pero en la práctica los resultados no coinciden por mucho (6 sigmas).

Algunos científicos de la comunidad científica han criticado que, aunque las alertas de TESS son públicas, está habiendo un periodo propietario, durante el que solo los investigadores del equipo TESS (o que tengan buenas relaciones con las instituciones directoras del proyecto), tienen acceso total a los datos, y solo ellos pueden publicar resultados fiables. Todos recordamos la experiencia de COROT, y los malos resultados que dieron las políticas orientadas a esconder datos. En fin, debería ser una situación temporal.

Claro, como el acceso a los datos es restringido casi nadie puede revisar y replicar los tratamientos de los datos. Así estamos. El “secretismo” daña la calidad de los resultados, y prueba de ello es que dos equipos distintos ha aportado resultados con radios muy dispares de Pi Mensae c.

Y nadie fuera del equipo TESS sabe qué está pasando.

No se sabe, pero se rumorea que el problema es el elevado brillo de la estrella. Si la brillante estrella satura alguno de los detectores del observatorio, y no hay correcciones en los datos, esto podría distorsionar los resultados. Si alguien toma las curvas de luz de un servidor del MIT y esos datos son el resultado tal cual de un pipeline genérico (el software de obtención de las curvas de luz) éste puede no tratar bien una estrella tan excepcionalmente brillante como Pi Mensae c...

El segundo se llama LHS 3844 b y es otro exoplaneta excepcional. Liderado por Roland K. Vanderspek (MIT) siendo básicamente el mismo equipo ya comentado, siempre con el equipo del TESS.

El planeta orbita en una pequeña enana roja (quizá una M5V) cercana (a menos de 50 años luz), con apenas un 15% de la masa solar. Es en esta población de enanas rojas cercanas en las que MEarth y TRAPPIST han descubierto sistemas apasionantes, como TRAPPIST-1, LHS 1140, GJ 1132, GJ 1214,...

LHS 3844 b es comparable con otros tránsitos en estrellas cercanas, aunque está más caliente: LHS 1140 b, GJ 1132 b,... (Fuente: Vanderspek et al. 2018)

La estrella ya había sido observada por los observatorios terrestres de MEarth del 10 de enero de 2016 al 25 de agosto de 2018, sin detectar nada. Pero la exquisita sensibilidad de TESS ha revelado una señal planetaria clara que hizo a los científicos de MEarth volver a revisar sus datos detalladamente, identificando (esta vez sí) cierta tendencia que había pasado desapercibida… (me pregunto cuántas joyas quedan por descubrir en los datos de MEarth).

El planeta detectado en los datos del observatorio espacial TESS y en los datos del observatorio terrestre MEarth. (Fuente: Vanderspek et al. 2018)

El resultado es uno de los tránsitos más cercanos al Sistema Solar, siendo un planeta de tamaño terrestre (1,38 Mt), un USP (Ultra Short Period) con una órbita con un periodo de menos de 1 día, a una distancia muy pequeña (0,00623 UA). Nada menos que 800 K de temperatura de equilibrio.

En resumen, al margen de situaciones más anecdóticas que otra cosa, lo llamativo es que los dos planetas hallados en el sector 1 de los 26 que TESS analizará en los próximos 2 años son muy curiosos. Lo importante es que solo han llegado dos planetas y son interesantísimos.

¿Qué ocurrirá entonces cuando descubran miles?