Los científicos del MIT y de otros lugares han analizado datos de K2, la misión de seguimiento del Telescopio Espacial Kepler de la NASA, y han descubierto un tesoro de posibles exoplanetas en medio de unas 50,000 estrellas.
En un documento que aparece en línea hoy en El diario astronómico , los científicos informan sobre el descubrimiento de casi 80 nuevos candidatos planetarios, incluido un destacado en particular: un planeta probable que orbita la estrella HD 73344, que sería el anfitrión planetario más brillante jamás descubierto por la misión K2.
El planeta parece orbitar HD 73344 cada 15 días, y según la cantidad de luz que bloquea cada vez que pasa frente a su estrella, los científicos estiman que el planeta tiene aproximadamente 2,5 veces el tamaño de la Tierra y 10 vecestan masivo. También es probable que sea increíblemente caliente, con una temperatura en algún lugar en el rango de 1,200 a 1,300 grados Celsius, o alrededor de 2,000 grados Fahrenheit, aproximadamente la temperatura de la lava de un volcán en erupción.
El planeta se encuentra a una distancia relativamente cercana de 35 parsecs, o aproximadamente a 114 años luz de la Tierra. Dada su proximidad y el hecho de que orbita una estrella muy brillante, los científicos creen que el planeta es un candidato ideal para estudios de seguimiento paradeterminar su composición atmosférica y otras características.
"Creemos que probablemente sería más como una versión más pequeña y caliente de Urano o Neptuno", dice Ian Crossfield, profesor asistente de física en el MIT que dirigió el estudio con el estudiante graduado Liang Yu.
El nuevo análisis también es notable por la velocidad con la que se realizó. Los investigadores pudieron usar las herramientas existentes desarrolladas en el MIT para buscar rápidamente a través de gráficos de intensidad de luz llamados "curvas de luz" de cada una de las 50,000 estrellas que K2 monitoreó ensus dos campañas de observación recientes. Identificaron rápidamente a los candidatos planetarios y divulgaron la información a la comunidad de astronomía pocas semanas después de que la misión K2 pusiera a disposición los datos brutos de la nave espacial. Un análisis típico de este tipo lleva entre varios meses y un año.
Crossfield dice que una búsqueda tan rápida de planetas permite a los astrónomos seguir con telescopios terrestres mucho antes de lo que lo harían, dándoles la oportunidad de ver a los candidatos planetarios antes de que la Tierra pase por ese parche de cielo en particular en sualrededor del sol.
Tal velocidad también será necesaria cuando los científicos comiencen a recibir datos del Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito de la NASA, TESS, que está diseñado para monitorear estrellas cercanas en franjas de 30 días y finalmente cubrirá casi todo el cielo.
"Cuando bajen los datos de TESS, pasarán unos meses antes de que todas las estrellas que TESS observaron para ese mes 'establezcan' para el año", dice Crossfield. "Si sacamos candidatos rápidamente a la comunidad, todo el mundo puede comenzar a observar de inmediato los sistemas descubiertos por TESS y hacer mucha gran ciencia planetaria. Así que este [análisis] fue realmente un ensayo general para TESS ".
inmersiones de velocidad
El equipo analizó los datos de las campañas de observación 16 y 17 de K2, conocidas como C16 y C17. Durante cada campaña, K2 observa un parche del cielo durante 80 días. El telescopio está en una órbita que recorre la Tierra a medida que viaja alrededor delSol. Para la mayoría de las otras campañas, K2 ha estado en una orientación "orientada hacia atrás", en la cual el telescopio observa aquellas estrellas que están esencialmente en su espejo retrovisor.
Dado que el telescopio viaja detrás de la Tierra, las estrellas que observa generalmente no son observables por los científicos hasta que el planeta gira alrededor del sol hasta ese parche de cielo en particular, casi un año después. Por lo tanto, para las campañas orientadas hacia atrás, Crossfielddice que ha habido poca motivación para analizar los datos de K2 rápidamente.
Las campañas C16 y C17, por otro lado, estaban orientadas hacia adelante; K2 observó aquellas estrellas que estaban frente al telescopio y dentro del campo de visión de la Tierra, al menos durante los próximos meses. Crossfield, Yu y sussus colegas aprovecharon esta oportunidad para acelerar el análisis habitual de los datos de K2, para darles a los astrónomos la oportunidad de observar rápidamente los candidatos planetarios antes de que la Tierra los pasara.
Durante C16, K2 observó 20,647 estrellas durante 80 días, entre el 7 de diciembre de 2017 y el 25 de febrero de 2018. El 28 de febrero, la misión lanzó los datos, en forma de imágenes a nivel de píxeles, a la astronomíacomunidad. Yu y Crossfield inmediatamente comenzaron a examinar los datos, utilizando algoritmos desarrollados en el MIT para reducir el campo de 20,000 estrellas a 1,000 estrellas de interés.
El equipo trabajó durante todo el día, mirando a través de estas 1,000 estrellas a simple vista en busca de signos de tránsitos, o inmersiones periódicas en la luz de las estrellas que pudieran señalar un planeta que pasa. Al final, descubrieron 30 candidatos a planetas de "mayor calidad", cuyosEs especialmente probable que las firmas periódicas sean causadas por planetas en tránsito.
"Nuestra experiencia con cuatro años de datos de K2 nos lleva a creer que la mayoría de estos son planetas reales, listos para ser confirmados o validados estadísticamente", escriben los investigadores en su artículo.
También identificaron un número similar de candidatos a planetas en el reciente análisis C17. Además de estos candidatos planetarios, el grupo también seleccionó cientos de señales periódicas que podrían ser firmas de fenómenos astrofísicos, como estrellas pulsantes o giratorias, y enmenos una supernova en otra galaxia.
Estrellas en espadas
Si bien la naturaleza de una estrella no suele cambiar en el transcurso de un año, Crossfield dice que cuanto antes los investigadores puedan hacer un seguimiento de un posible tránsito planetario, mayores serán las posibilidades de confirmar que realmente existe un planeta.
"Desea observar [candidatos] nuevamente relativamente pronto para no perder el tránsito por completo", dice Crossfield. "Puede decir: 'Sé que hay un planeta alrededor de esa estrella, pero nomás seguro en absoluto cuándo ocurrirán los tránsitos. "Esa es otra motivación para seguir estas cosas más rápidamente".
Desde que el equipo publicó sus resultados, los astrónomos han validado a cuatro de los candidatos como exoplanetas definitivos. Han estado observando a otros candidatos que el estudio identificó, incluido el posible planeta que orbita HD 73344. Crossfield dice que el brillo de esta estrella, combinado con ella velocidad con la que se identificó a su candidato planetario, puede ayudar a los astrónomos a concentrarse rápidamente en características aún más específicas de este sistema.
"Encontramos uno de los planetas más emocionantes que K2 ha encontrado en toda su misión, y lo hicimos más rápido que cualquier esfuerzo anterior", dice Crossfield. "Esto muestra el camino a seguir para ver cómo es la misión TESSva a hacer lo mismo en espadas, en todo el cielo, durante los próximos años "
Esta investigación fue apoyada, en parte, por la NASA y la National Science Foundation.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Jennifer Chu. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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