Encuentran dos nuevos planetas de masas similares a la de la Tierra alrededor de una pequen?a estrella cercana
Científicos de la Universidad de Granada participan en un estudio internacional realizado por el consorcio CARMENES, que ha descubierto dos pequen?os planetas terrestres alrededor de la Estrella de Teegarden
Sus temperaturas podrían ser lo suficientemente templadas como para albergar agua líquida en la superficie

Investigadores de la Universidad de Granada (UGR) han participado en un estudio internacional realizado por el consorcio CARMENES, que ha descubierto dos pequen?os planetas terrestres alrededor de la Estrella de Teegarden.

Dichos planetas tienen masas similares a la de la Tierra y sus temperaturas podri?an ser lo suficientemente templadas como para albergar agua líquida en la superficie. Las observaciones se llevaron a cabo con el instrumento CARMENES en Calar Alto, asi? como con otras instalaciones complementarias de menor taman?o, como el Observatorio de Sierra Nevada (OSN) en Granada, el Telescopi Joan Oro? del IEEC, en el Observatori Astrono?mic del Montsec

El arti?culo cienti?fico lo han liderado investigadores de la Universidad de Go?ttingen y se publica en la revista Astronomy & Astrophysics?.

Situada a una distancia de so?lo 12,5 an?os luz, la ?Estrella de Teegarden es el sistema estelar nu?mero 24 en orden de cercani?a al nuestro, y una de las estrellas enanas rojas ma?s pequen?as que se conocen. A pesar de su proximidad y debido a su poco brillo, la Estrella de Teegarden no fue identificada hasta el an?o 2003.

«Hemos estado observando esta estrella con el instrumento CARMENES desde el inicio de las operaciones hace tres an?os, con el fin de medir su movimiento con gran precisio?n», explica el Dr. Mathias Zechmeister, investigador postdoctoral de la Universidad de Go?ttingen (Alemania) y autor principal de la publicacio?n.

El me?todo utilizado para la deteccio?n de los planetas es la denominada ?te?cnica Doppler?. Cuando un planeta orbita una estrella causa un pequen?o movimiento reflejo de ida y vuelta. Este movimiento induce un efecto Doppler muy sutil en la luz de las estrellas, que con CARMENES puede medirse con una precisio?n de 1 metro por segundo, el equivalente a la velocidad al caminar, o lo que es lo mismo, 3.6 km/h. Los planetas pequen?os producen sen?ales pequen?as, pero e?stas son ma?s fa?ciles de detectar en enanas rojas de baja masa, como la estrella de Teegarden, porque el movimiento reflejo es mayor y se repite con ma?s frecuencia que en estrellas como el Sol.

«CARMENES es el primer espectro?metro de alta precisio?n en funcionamiento disen?ado especi?ficamente para encontrar planetas utilizando esta “ventaja de las enanas rojas”», an?ade Mathias Zechmeister. La temperatura de Teegarden es de solamente 2600o C (en comparacio?n con los 5500o C del Sol), es 1500 veces ma?s de?bil y diez veces menos masiva que nuestra estrella. Como resultado, irradia la mayor parte de su energi?a en longitudes de onda rojas e infrarrojas, convirtie?ndola en un objetivo ideal para CARMENES.

Desde muy pronto, las mediciones Doppler de la Estrella de Teegarden mostraron la presencia de al menos dos sen?ales, ahora identificadas como los dos nuevos exoplanetas llamados Teegarden b y ?c?. Llegar a una deteccio?n so?lida con un nuevo instrumento requirio? la obtencio?n de ma?s de 200 mediciones. Basa?ndose en el movimiento medido, los investigadores pueden deducir que ?Teegarden b tiene una masa similar a la de la Tierra y orbita la estrella cada 4.9 di?as a un 2.5 % de la distancia Tierra-Sol. El planeta ?Teegarden c es tambie?n similar a la Tierra en te?rminos de masa, completa su o?rbita en 11.4 di?as y esta? situado respecto a su estrella a un 4.5 % de la distancia Tierra-Sol. Puesto que la Estrella de Teegarden irradia mucha menos energi?a que nuestro Sol, las temperaturas en estos planetas deberi?an ser templadas y podri?an, en principio, albergar agua li?quida en sus superficies, especialmente el ma?s exterior, Teegarden c?. Este tipo de planetas son objetivos principales para futuras bu?squedas de vida ma?s alla? de nuestro sistema solar.

Un hito importante del proyecto CARMENES

A diferencia de los descubrimientos anteriores de CARMENES, en los que se combinaban mediciones de varios instrumentos, como en el caso de la ?Estrella de Barnard b?, todas las mediciones Doppler de alta precisio?n y las observaciones de seguimiento utilizadas para este hallazgo han sido obtenidas por el propio consorcio. Varios grupos usaron telescopios ma?s pequen?os para medir los cambios en el brillo de la estrella a fin de descartar explicaciones alternativas tales como manchas estelares u otras caracteri?sticas de la superficie. Las actividades de seguimiento incluyeron campan?as fotome?tricas intensivas en el ?Telescopio de Calar Alto/CSIC de 1,23 m?, el ?Observatorio de Sierra Nevada/IAA-CSIC y el ?Telescopi Joan Oro?-Montsec/IEEC?, entre otros.

«Este descubrimiento es un gran e?xito para el proyecto CARMENES, que fue disen?ado especi?ficamente para buscar planetas alrededor de las estrellas menos masivas», dice el Dr. Ignasi Ribas, investigador del IEEC en el ICE/CSIC, y cienti?fico del proyecto CARMENES. Los nuevos planetas son el de?cimo y unde?cimo en el recuento de los descubrimientos de exoplanetas hechos con CARMENES. Pero la bu?squeda continu?a.

«Los dos planetas pueden ser parte de un sistema ma?s extenso», dice el catedra?tico Stefan Dreizler de la Universidad de Go?ettingen y coautor del estudio. «Las estrellas de muy baja masa parecen tener sistemas planetarios densamente poblados». Ma?s datos pueden revelar un sistema au?n ma?s rico.

«?La caracteri?stica u?nica de nuestro instrumento, que le permite observar simulta?neamente en el visible y en el infrarrojo cercano, es fundamental para confirmar la naturaleza de las sen?ales detectadas con ambos canales como debido a la presencia de planetas en o?rbita, ya que en este caso, la amplitud de la sen?al no depende del canal con que se mida, al contrario de lo que pasa cuando la sen?al se debe a variabilidad intri?nseca de la estrella?», sen?ala el Dr. Pedro Amado del IAA/CSIC e investigador principal adjunto de CARMENES.

«?Este tipo de descubrimientos es clave para situar nuestro propio Sistema Solar en el Universo. A medida que descubrimos planetas donde potencialmente el agua podría darse en estado líquido, vamos desplazando nuestras reflexiones sobre la vida en otros planetas del terreno de la especulación idílica – pero desinformada – al de la ciencia. Es sencillamente apasionante”, señala Juan Carlos Suárez, investigador de la UGR y coautor del trabajo.

El instrumento ?CARMENES (Calar Alto High-Resolution Search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical E?chelle Spectrographs) es un espectro?grafo o?ptico y de infrarrojo cercano de alta resolucio?n construido en colaboracio?n con 11 instituciones de investigacio?n espan?olas y alemanas, y esta? operado por el ?observatorio de Calar Alto (Espan?a). CARMENES ha estado trabajando sin parar desde 2016.

Ilustración de la zona habitable para diferentes estrellas. (Chester Harman, Planets: PHL @ UPR Arecibo, NASA/JPL)

Recreación artística del sistema de la Estrella de Teegarden.  Universidad de Göttingen (recreación artística, Andreas Hougardy).

El investigador de la Universidad de Granada, Juan Carlos Suárez que ha participado en este estudio

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