Un exoplaneta «se cuela» en las observaciones de su sistema estelar

Debido a que la estrella es visible a simple vista y el sistema está cerca de la Tierra, el planeta será un objetivo inestimable para futuros estudios

Investigadores implicados en la misión Cheops de la Agencia Espacial Europea (ESA), que busca exoplanetas, han detectado un tránsito inesperado ante una estrella cercana. Mientras observaba dos exoplanetas del sistema, el satélite ha visto un nuevo planeta, el tercero conocido hasta día de hoy, cruzando por delante de la estrella.

Esta es la primera vez que se ve un exoplaneta con un período de más de 100 días transitando por una estrella suficientemente brillante como para ser visible a simple vista. Como los exoplanetas de largo período orbitan muy lejos de sus estrellas, las posibilidades de verlos en un tránsito son increíblemente bajas. Así, este hallazgo, una de los primeros de la misión Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite), ha sido una auténtica sorpresa.

Conocida con el nombre de Nu2 Lupi, esta estrella brillante similar al Sol se encuentra a poco menos de 50 años luz de la Tierra en la constelación de Lupus (el Lobo). El sistema aloja tres exoplanetas conocidos y los dos planetas más internos (designados planeta b y planeta c) habían sido observados anteriormente transitando la estrella. Nu2 Lupi es una de las tres únicas estrellas visibles a simple vista y con múltiples planetas en tránsito que se conocen.

Imagen: Infografía del sistema planetario Nu2 Lupi
Leyenda: La infografía revela los detalles del sistema planetario Nu2 Lupi, explorado recientemente por la misión Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) de la ESA, que busca exoplanetas. 
Créditos: ESA

«Los sistemas de tránsito como Nu2 Lupi tienen una importancia crucial en nuestra comprensión de cómo se forman y evolucionan los planetas, ya que podemos comparar detalladamente varios planetas alrededor de la misma estrella brillante», afirma la Dra. Laetitia Delrez, investigadora en la Universidad de Liège (Bélgica) y autora principal del hallazgo. «Nos propusimos basarnos en estudios previos de Nu2 Lupi y observar los planetas b y c con Cheops mientras cruzaban por delante de la estrella, pero durante un tránsito del planeta c vimos algo sorprendente: un tránsito inesperado del planeta d, que se encuentra más lejos en el sistema».

Los tránsitos planetarios constituyen una valiosa oportunidad para estudiar la atmósfera, la órbita, el tamaño y el interior de un planeta. Un planeta en tránsito bloquea una pequeña pero detectable proporción de luz de su estrella cuando cruza por delante de ella, y fue esta pequeña disminución de luz la que llevó a la Dra. Delrez y a su equipo a hacer su descubrimiento.

Utilizando las capacidades de alta precisión de Cheops, se ha comprobado que el planeta d tiene aproximadamente 2,5 veces el radio de la Tierra, y se ha determinado que tarda poco más de 107 días en dar una vuelta completa alrededor de su estrella. Gracias a observaciones de archivo de telescopios terrestres, también se ha medido que tiene una masa 8,8 veces la de la Tierra.

La mayoría de exoplanetas con tránsitos de largo período descubiertos hasta ahora se han encontrado alrededor de estrellas demasiado débiles para permitir observaciones detalladas de seguimiento, es decir, que se sabe poco sobre las propiedades de sus planetas. Sin embargo, Nu2 Lupi es lo suficientemente brillante como para ser un objeto atractivo para otros potentes telescopios espaciales, como el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA o el futuro telescopio espacial James Webb de NASA/ESA/CSA, o grandes observatorios terrestres.

Cheops, misión de la ESA en la que el Institut d’Estudis Espacial de Catalunya (IEEC) participa como parte del equipo científico y del consejo de la misión, está diseñado para recopilar datos de muy alta precisión de estrellas individuales conocidas por alojar planetas, en lugar de hacer un barrido de manera más general para buscar posibles exoplanetas alrededor de muchas estrellas. Este enfoque y precisión resultan excepcionalmente útiles para entender los sistemas estelares que nos rodean.

«Aunque todavía se encuentra en el comienzo de su misión para medir exoplanetas e identificar objetivos interesantes para estudios posteriores, Cheops ya cumple las expectativas y está proporcionando resultados impresionantes», explica el Prof. Ignasi Ribas, miembro del equipo científico de la misión Cheops, investigador del Instituto de Ciencias Espaciales (ICE, CSIC) y director del IEEC. 

Observatorios e Instrumentos

Cheops es una misión de la ESA desarrollada en colaboración con Suiza, con un consorcio dedicado liderado por la Universidad de Berna y con importantes contribuciones de Austria, Bélgica, Francia, Alemania, Hungría, Italia, Portugal, España, Suecia y el Reino Unido. La ESA es el arquitecto de la misión Cheops, responsable de la adquisición y fase de pruebas del satélite, del lanzamiento y operaciones iniciales, y de la comprobación técnica durante la puesta en órbita, así como del Programa de Observadores Invitados a través del cual los científicos de todo el mundo pueden solicitar observaciones con Cheops. El consorcio de 11 Estados Miembros de la ESA dirigido por Suiza proporcionó elementos esenciales de la misión. El principal contratista para el diseño y la construcción de la nave espacial es «Airbus Defence and Space» ubicada en Madrid, España.

El consorcio de la misión Cheops dirige el Mission Operations Center situado en el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), en Torrejón de Ardoz (Madrid, España), y el Science Operations Center, situado en la Universidad de Ginebra (Suiza).

Enlaces

– IEEC
– ESA – Cheops

Más información

Esta investigación se presenta en un artículo titulado «Transit detection of the long-period volatile-rich super-Earth Nu2 Lupi d with CHEOPS» de Delrez, L. et al. (2021), que aparecerá en la revista Nature Astronomy el 28 de junio de 2021.

El Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promueve y coordina la investigación y el desarrollo tecnológico espacial en Cataluña en beneficio de la sociedad. El IEEC fomenta las colaboraciones tanto a nivel local como mundial, y es un eficiente agente de transferencia de conocimiento, innovación y tecnología. Como resultado de 25 años de investigación de alta calidad, llevada a cabo en colaboración con las principales organizaciones internacionales, el IEEC se encuentra entre los mejores centros de investigación internacionales, centrados en áreas como: astrofísica, cosmología, ciencias planetarias y observación de la Tierra. La división de ingeniería del IEEC desarrolla instrumentación para proyectos terrestres y espaciales, y tiene una amplia experiencia trabajando con organizaciones privadas y públicas del sector aeroespacial y otros sectores de innovación.  

El IEEC es una fundación privada sin ánimo de lucro, regida por un Patronato compuesto por la Generalitat de Catalunya y otras cuatro instituciones con una unidad científica cada una, que en conjunto constituyen el núcleo de la actividad de I+D del IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) con la unidad científica ICCUB – Instituto de Ciencias del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) con la unidad científica CERES – Centro de Estudios e Investigación Espaciales; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) con la unidad científica CTE – Grupo de Investigación en Ciencias y Tecnologías del Espacio; y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) con la unidad científica ICE – Instituto de Ciencias del Espacio. El IEEC es un centro CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

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Imagen: Recreación artística del sistema planetario Nu2 Lupi
Leyenda: La recreación artística muestra el sistema planetario Nu2 Lupi, explorado recientemente por la misión Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) de la ESA, que busca exoplanetas. 
Créditos: ESA

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