Algunas búsquedas de exoplanetas podrían perder casi la mitad de los planetas del tamaño de la Tierra alrededor de otras estrellas. Los nuevos hallazgos de un equipo que utiliza el Observatorio internacional Gemini y el Telescopio de 3.5 metros WIYN en el Observatorio Nacional de Kitt Peak sugieren que los mundos del tamaño de la Tierra podrían seracechando sin descubrir en sistemas estelares binarios, escondidos en el resplandor de sus estrellas madres. Como aproximadamente la mitad de todas las estrellas están en sistemas binarios, esto significa que los astrónomos podrían estar perdiendo muchos mundos del tamaño de la Tierra.
Los planetas del tamaño de la Tierra pueden ser mucho más comunes de lo que se pensaba anteriormente. Los astrónomos que trabajan en el Centro de Investigación Ames de la NASA han utilizado los telescopios gemelos del Observatorio internacional Gemini, un programa del NOIRLab de NSF, para determinar que muchas estrellas que albergan planetas identificadas por la NASALa misión de búsqueda de exoplanetas TESS [1] son en realidad pares de estrellas, conocidas como estrellas binarias, donde los planetas orbitan una de las estrellas del par. Después de examinar estas estrellas binarias, el equipo ha concluido que los planetas del tamaño de la Tierra en muchosLos sistemas de dos estrellas podrían pasar desapercibidos por búsquedas de tránsito como la de TESS, que buscan cambios en la luz de una estrella cuando un planeta pasa frente a ella [2]. La luz de la segunda estrella hace que sea más difícil detectar los cambiosa la luz de la estrella anfitriona cuando el planeta transita.
El equipo comenzó tratando de determinar si algunas de las estrellas anfitrionas de exoplanetas identificadas con TESS eran en realidad estrellas binarias desconocidas. Los pares físicos de estrellas que están muy juntas pueden confundirse con estrellas individuales a menos que se observen a una resolución extremadamente alta.El equipo recurrió a ambos telescopios Gemini para inspeccionar una muestra de estrellas anfitrionas de exoplanetas con minucioso detalle. Utilizando una técnica llamada imagen de puntos [3], los astrónomos se dispusieron a ver si podían detectar compañeros estelares no descubiertos.
Usando los instrumentos `Alopeke y Zorro en los telescopios Gemini Norte y Sur en Chile y Hawai'i, respectivamente, [4] el equipo observó cientos de estrellas cercanas que TESS había identificado como posibles huéspedes de exoplanetas. Descubrieron que 73 de estasLas estrellas son realmente sistemas estelares binarios que habían aparecido como puntos únicos de luz hasta que se observaron a mayor resolución con Géminis. "Con los telescopios de 8.1 metros del Observatorio Gemini, obtuvimos imágenes de muy alta resolución de estrellas anfitrionas de exoplanetas y detectamos compañeros estelares en muy pequeñasseparaciones ", dijo Katie Lester del Centro de Investigación Ames de la NASA, quien dirigió este trabajo.
El equipo de Lester también estudió 18 estrellas binarias adicionales que se encontraron anteriormente entre los huéspedes de exoplanetas TESS utilizando el exoplaneta NN-EXPLORE y el generador de imágenes de motas estelares NESSI en el telescopio WIYN de 3.5 metros en el Observatorio Nacional de Kitt Peak, también un programa del NOIRLab de NSF.
Después de identificar las estrellas binarias, el equipo comparó los tamaños de los planetas detectados en los sistemas estelares binarios con los de los sistemas de una sola estrella. Se dieron cuenta de que la nave espacial TESS encontró exoplanetas grandes y pequeños orbitando estrellas individuales, pero solo grandes planetas.en sistemas binarios.
Estos resultados implican que una población de planetas del tamaño de la Tierra podría estar al acecho en sistemas binarios y pasar desapercibida utilizando el método de tránsito empleado por TESS y muchos otros telescopios cazadores de planetas. Algunos científicos habían sospechado que las búsquedas de tránsito podrían estar perdiendo planetas pequeños ensistemas binarios, pero el nuevo estudio proporciona apoyo de observación para respaldarlo y muestra qué tamaños de exoplanetas se ven afectados [5].
"Hemos demostrado que es más difícil encontrar planetas del tamaño de la Tierra en sistemas binarios porque los planetas pequeños se pierden en el resplandor de sus dos estrellas madre", afirmó Lester. "Sus tránsitos se 'rellenan' con la luz dela estrella compañera ", agregó Steve Howell del Centro de Investigación Ames de la NASA, quien lidera el esfuerzo de obtención de imágenes de motas y participó en esta investigación.
"Dado que aproximadamente el 50% de las estrellas están en sistemas binarios, podríamos estar perdiendo el descubrimiento y la oportunidad de estudiar muchos planetas similares a la Tierra", concluyó Lester.
La posibilidad de que falten estos mundos significa que los astrónomos necesitarán usar una variedad de técnicas de observación antes de concluir que un sistema estelar binario dado no tiene planetas similares a la Tierra ". Los astrónomos necesitan saber si una estrella es simple o binaria antes de afirmarque no existen planetas pequeños en ese sistema ", explicó Lester." Si es único, entonces se podría decir que no existen planetas pequeños. Pero si el anfitrión está en un binario, no sabría si un planeta pequeño está oculto por elestrella compañera o no existe en absoluto. Necesitarías más observaciones con una técnica diferente para averiguarlo ".
Como parte de su estudio, Lester y sus colegas también analizaron qué tan alejadas están las estrellas en los sistemas binarios donde TESS había detectado planetas grandes. El equipo descubrió que las estrellas en los pares de exoplanetas que albergan estaban típicamente más alejadas que las estrellas binariasno se sabe que tengan planetas [6]. Esto podría sugerir que los planetas no se forman alrededor de estrellas que tienen compañeras estelares cercanas.
"Este estudio de imágenes de moteado ilustra la necesidad crítica de que las instalaciones de los telescopios NSF caractericen los sistemas planetarios recién descubiertos y desarrollen nuestra comprensión de las poblaciones planetarias", dijo Martin Still, oficial del programa de la División de Ciencias Astronómicas de la Fundación Nacional de Ciencias.
"Este es un hallazgo importante en el trabajo de exoplanetas", comentó Howell. "Los resultados ayudarán a los teóricos a crear sus modelos de cómo se forman y evolucionan los planetas en sistemas de estrellas dobles".
notas
[1] TESS es el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito, una misión de la NASA diseñada para buscar planetas que orbitan otras estrellas en un estudio de alrededor del 75% de todo el cielo nocturno. La misión se lanzó en 2018 y ha detectado más de 3500 exoplanetas candidatos, de los cuales se han confirmado más de 130. El satélite busca exoplanetas observando sus estrellas anfitrionas; un exoplaneta en tránsito provoca una caída sutil pero mensurable en el brillo de su estrella anfitriona cuando cruza frente a la estrella y bloquea algunas de sus estrellas.luz.
[2] La técnica de tránsito es una forma de descubrir exoplanetas. Implica buscar disminuciones regulares en la luz de una estrella que podrían ser causadas por un planeta que pasa por delante o "transita" por la estrella y bloquea parte de la luz estelar..
[3] La imagen de moteado es una técnica astronómica que permite a los astrónomos ver más allá de la borrosidad de la atmósfera tomando muchas observaciones rápidas en rápida sucesión. Combinando estas observaciones, es posible cancelar el efecto borroso de la atmósfera, queafecta la astronomía terrestre al hacer que las estrellas en el cielo nocturno parpadeen.
[4] `Alopeke y Zorro son instrumentos de imagen idénticos montados permanentemente en los telescopios Gemini Norte y Sur. Sus nombres significan" zorro "en hawaiano y español, respectivamente, lo que refleja sus respectivas ubicaciones en Maunakea en Hawaii y en Cerro Pachónen Chile.
[5] El equipo descubrió que los planetas del doble del tamaño de la Tierra o más pequeños no podían detectarse utilizando el método de tránsito al observar sistemas binarios.
[6] El equipo de Lester descubrió que las estrellas binarias que albergan exoplanetas que identificaron tenían separaciones promedio de aproximadamente 100 unidades astronómicas una unidad astronómica es la distancia promedio entre el Sol y la Tierra.suelen estar separados por alrededor de 40 unidades astronómicas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía AURA . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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