eso1134es-cl — Comunicado cient��fico

Cincuenta nuevos exoplanetas descubiertos por HARPS

El m��s extenso hallazgo de planetas logrado hasta ahora incluye 16 nuevas s��per-Tierras

12 de Septiembre de 2011

Astr��nomos anunciaron hoy que, usando el mundialmente reconocido buscador de planetas de ESO, HARPS, pudieron obtener un enorme bot��n de m��s de 50 nuevos exoplanetas, entre ellos 16 s��per-Tierras, una de las cuales orbita en el borde de la zona habitable de su estrella. Tras el estudio de las propiedades de todos los planetas encontrados hasta ahora por HARPS, el equipo comprob�� que alrededor del 40% de las estrellas similares al Sol tienen al menos un planeta m��s liviano que Saturno.

El espectr��grafo HARPS, instalado en el telescopio de 3,6 metros en el Observatorio La Silla, en la Regi��n de Coquimbo en Chile, es el buscador de planetas m��s exitoso del mundo [1]. El equipo de HARPS, dirigido por Michel Mayor (Universidad de Ginebra, Suiza), anunci�� hoy el descubrimiento de m��s de 50 nuevos exoplanetas que orbitan estrellas cercanas, incluyendo diecis��is s��per-Tierras [2]. Este es el mayor n��mero de exoplanetas anunciados simult��neamente [3]. Estos nuevos hallazgos fueron presentados en una conferencia sobre Sistemas Solares Extremos que re��ne a 350 expertos en exoplanetas en Wyoming, Estados Unidos.

"La cosecha de descubrimientos que nos ha dado HARPS ha superado todas las expectativas, e incluye una poblaci��n excepcionalmente rica de s��per-Tierras y planetas tipo Neptuno orbitando alrededor de estrellas muy similar a nuestro Sol. Y a��n mejor: los nuevos resultados muestran que el ritmo de los descubrimientos se est�� acelerando", dice Mayor.

En los ocho a��os que lleva sondeando estrellas similares al Sol mediante la t��cnica de velocidad radial, HARPS ha permitido descubrir m��s de 150 nuevos planetas. Alrededor de dos tercios de todos los exoplanetas conocidos con masas menores a la de Neptuno [4] fueron descubiertos por HARPS. Estos excepcionales resultados son el fruto de varios cientos de noches de observaci��n con HARPS [5].

Mediante el an��lisis de observaciones realizadas con HARPS a 376 estrellas similares al Sol, los astr��nomos lograron mejorar bastante la estimaci��n de las probabilidades de que una estrella tipo Sol albergue planetas de baja masa (en comparaci��n con los gigantes gaseosos). Descubrieron que el 40% de estas estrellas tienen al menos un planeta menos masivo que Saturno. La mayor��a de los exoplanetas de masa igual o inferior a Neptuno parecen formar parte de sistemas con m��ltiples planetas.

El proceso de actualizaciones a sus sistemas de hardware y software est�� permitiendo elevar a HARPS a un nivel superior de estabilidad y sensibilidad en la b��squeda de planetas rocosos que pudieran albergar vida. Diez estrellas cercanas similares al Sol fueron seleccionadas para el nuevo sondeo. Estas estrellas hab��an sido observadas previamente con HARPS, por lo que se sab��a que eran buenas candidatas para mediciones de velocidad radial extremadamente precisas. Tras dos a��os de trabajo, el equipo de astr��nomos ha descubierto cinco nuevos planetas con masas menores a cinco veces la masa de la Tierra.

"Estos planetas ser��n unos de los mejores objetivos para los futuros telescopios espaciales que buscar��n signos de vida en la atm��sfera de otros planetas mediante la detecci��n de huellas qu��micas, como evidencia de ox��geno", explica Francesco Pepe (Observatorio de Ginebra, Suiza), autor principal de uno de los art��culos cient��ficos m��s recientes.

Uno de los nuevos planetas descubiertos anunciado recientemente, HD 85512 b, posee una masa estimada de s��lo 3,6 veces la masa de la Tierra [6] y se encuentra en el borde de la zona habitable: aquella estrecha zona alrededor de una estrella donde el agua puede estar presente en forma l��quida si las condiciones son apropiadas [7].

"Este es el planeta de menor masa confirmado y descubierto con el m��todo de velocidad radial que potencialmente se encuentra en la zona habitable de su estrella, y el segundo planeta de baja masa descubierto por HARPS en el interior de la zona habitable", a��ade Lisa Kaltenegger (Instituto Max Planck de Astronom��a, Heidelberg, Alemania y la Universidad de Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, en Boston, EE.UU.), quien es experta en habitabilidad de exoplanetas.

El aumento en precisi��n de los sondeos realizados por HARPS permite ahora la detecci��n de planetas con menos de dos masas terrestres. HARPS es tan sensible que puede detectar amplitudes de velocidad radial significativamente menores a 4 km/h [8] -menos de la velocidad de una persona caminando.

"La detecci��n de HD 85512 b est�� lejos de ser el l��mite de HARPS y demuestra la posibilidad de descubrir otras s��per-Tierras en zonas habitables alrededor de estrellas similares al Sol", a��ade Mayor.

Estos resultados permiten a los astr��nomos confiar en que pronto descubrir��n nuevos peque��os planetas rocosos habitables alrededor de estrellas similares a nuestro Sol. Nuevos instrumentos permitir��n impulsar esta b��squeda, entre ellos una copia de HARPS que ser�� instalado en el Telescopio Nazionale Galileo en las Islas Canarias, para estudiar las estrellas en el cielo del norte, adem��s de un nuevo y m��s potente buscador de planetas, llamado ESPRESSO, que ser�� instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO en Cerro Paranal, Chile, en 2016 [9]. En un futuro algo m��s lejano se espera que el instrumento del CODEX, para el European Extremely Large Telescope (E-ELT), impulse esta t��cnica a un nivel a��n superior.

"En los pr��ximos diez a veinte a��os deber��amos tener la primera lista de planetas potencialmente habitables en la cercan��as del Sol. Hacer una lista es esencial antes de que futuros experimentos pueden buscar posibles huellas espectrosc��picas de vida en las atm��sferas de exoplanetas", concluye Michel Mayor, quien descubri�� el primer exoplaneta de la historia alrededor de una estrella normal en 1995.

Notas

[1] HARPS mide la velocidad radial de una estrella con una precisi��n extraordinaria. Un planeta en ��rbita alrededor de una estrella hace que la estrella se acerque y se aleje regularmente de un observador distante situado en la Tierra. Debido al efecto Doppler, este cambio de velocidad radial produce un cambio en el espectro de la estrella hacia longitudes de onda mayores a medida que se aleja (llamado desplazamiento al rojo) y un desplazamiento al azul (hacia longitudes de onda m��s cortas) cuando se acerca. Este peque��o cambio en el espectro de la estrella se puede medir con un espectr��grafo de alta precisi��n como HARPS y se utiliza para inferir la presencia de un planeta.

[2] Los planetas con masas entre una y diez veces la masa de la Tierra se denominan s��per-Tierras. No existen planetas de este tipo en nuestro Sistema Solar, pero parecen ser muy comunes alrededor de otras estrellas. Los descubrimientos de tales planetas en zonas habitables alrededor de sus estrellas son muy importantes ya que, si el planeta es rocoso y contiene agua como la Tierra, podr��a potencialmente albergar vida.

[3] En la actualidad el n��mero de exoplanetas se acerca a 600. Adem��s de los exoplanetas descubiertos con la t��cnica de velocidad radial, m��s de 1200 candidatos de exoplanetas han sido encontrados por la misi��n Kepler de la NASA, utilizando un m��todo alternativo: buscando la ligera disminuci��n en el brillo de una estrella cuando un planeta pasa por delante (tr��nsitos) y bloquea parte de su luz. La mayor��a de los planetas descubiertos por este m��todo de tr��nsito son muy distantes. En cambio, los planetas descubiertos por HARPS orbitan estrellas cercanas al Sol, lo que los convierte mejores objetivos para observaciones adicionales de seguimiento.

[4] Neptuno tiene alrededor de diecisiete veces la masa de la Tierra.

[5] Este extenso programa de observaci��n es dirigido por St��phane Udry (Observatorio de Ginebra, Suiza).

[6] Con el m��todo de velocidad radial, los astr��nomos s��lo pueden estimar la masa m��nima de un planeta ya que la estimaci��n de la masa tambi��n depende de la inclinaci��n del plano orbital con respecto a la l��nea de visi��n, lo que se desconoce. Desde el punto de vista estad��stico, sin embargo, esta masa m��nima a menudo se cerca a la masa real del planeta.

[7] Hasta el momento, HARPS ha encontrado dos s��per-Tierras que podr��an estar dentro de la zona habitable. La primera de ellas, Gliese 581 d, fue descubierta en 2007 (ver noticia anterior). HARPS tambi��n fue usado recientemente para demostrar que otra supuesta s��per-Tierra en la zona habitable alrededor de la estrella Gliese 581 (Gliese 581 g) no existe.

[8] Con un gran n��mero de mediciones, la sensibilidad de detecci��n de HARPS es cercana al 100% de las s��per-Tierras de diez masas terrestres con per��odos orbitales de hasta un a��o. En el caso de planetas de tres masas terrestres con ��rbitas de un a��o, la probabilidad de detecci��n se mantiene cercana al 20%.

[9] ESPRESSO, el espectr��grafo Echelle para Exoplanetas Rocoso y Observaciones Espectrosc��picas Estables, ser�� instalado en el Very Large Telescope de ESO en Cerro Paranal, Chile. Actualmente en fase de dise��o preliminar, el comienzo de sus operaciones est�� programado para 2016. ESPRESSO alcanzar�� una precisi��n de velocidad radial de 0,35 km/h o menos. Comparativamente, la Tierra provoca una velocidad radial de 0,32 km/h en el Sol. Esta resoluci��n por lo tanto deber��a permitir a ESPRESSO descubrir planetas de masa terrestre en la zona habitable de estrellas de baja masa.

Informaci��n adicional

Los resultados de este estudio fueron presentados el 12 de septiembre de 2011, en la conferencia sobre Sistemas Solares Extremos realizada en el Parque Nacional Grand Teton, Wyoming, Estados Unidos.

Un resumen del estudio ser�� presentado en el art��culo cient��fico (en preparaci��n) "La b��squeda con HARPS de planetas extra-solares australes, XXXIV - Ocurrencia, distribuci��n de masas y propiedades orbitales de s��per-Tierras y planetas tipo Neptuno", el que ser�� publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.

El equipo est�� integrado por el M. Mayor (Observatorio de Ginebra [OAUG], Suiza), M. Marmier (OAUG), C. Lovis (OAUG), S. Udry (OAUG), D. S��gransan (OAUG), F. Pepe (OAUG), W. Benz (Physikalisches Institut Universit��t Bern, Suiza), JL Bertaux (Service d'A��ronomie, Par��s, Francia), F. Bouchy (Instituto de Astrof��sica de Par��s, Universit�� Pierre et Marie Curie, Francia y observatorio de Haute-Provence/CNRS, Francia), X. Dumusque (OAUG), G. LoCurto (ESO, Alemania), C. Mordasini (Instituto Max Planck de Astronom��a, Alemania), D. Queloz (OAUG), NC Santos (Centro de Astrof��sica da Universidade do Porto, Portugal y el Departamento de F��sica de Astronom��a, Facultad de Ciencias da Universidade do Porto, Portugal), D. Queloz (OAUG).

ESO, el Observatorio Europeo Austral, es la principal organizaci��n astron��mica intergubernamental en Europa y el observatorio astron��mico m��s productivo del mundo. Es apoyado por 15 pa��ses: Alemania, Austria, B��lgica, Brasil, Dinamarca, Espa��a, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, Rep��blica Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa enfocado en el dise��o, construcci��n y operaci��n de poderosas instalaciones de observaci��n terrestres que permiten a los astr��nomos hacer importantes descubrimientos cient��ficos. ESO tambi��n cumple un rol principal en promover y organizar la cooperaci��n en investigaci��n astron��mica. ESO opera tres sitios ��nicos de observaci��n de clase mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio ��ptico m��s avanzado del mundo y dos telescopios de rastreo. VISTA trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo m��s grande del mundo y el VST (sigla en ingl��s del Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio m��s grande dise��ado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astron��mico m��s grande en desarrollo. ESO est�� actualmente planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopio ��ptico y de infrarrojo cercano de la categor��a de 40 metros, que llegar�� a ser ���el ojo m��s grande del mundo en el cielo���.

Enlaces

• Art��culo cient��fico�en Astronomy & Astrophysics:
  "La b��squeda con HARPS de planetas tipo Tierra en la zona habitable, I ��� Planetas de muy baja masa alrededor de HD20794, HD85512, HD192310" (Pepe et al., 2011).
• HARPS
• ESPRESSO
• Gliese 581
• Fotos del Observatorio La Silla

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Esta es una traducci��n de la nota de prensa de ESO eso1134.