TESS, el sucesor del telescopio Kepler, ya está dando sus frutos. Se ha anunciado el descubrimiento de HD 21749 b, un planeta más pequeño que Neptuno alrededor de una pequeña estrella localizada relativamente cerca del Sistema Solar…

HD 21749 b, un minineptuno muy llamativo

HD 21749 b, el tercer exoplaneta descubierto por TESS
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Concepto artístico del telescopio TESS observando exoplanetas.
Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center, edited by MIT News

El planeta descubierto por TESS recibe el nombre de HD 21749 b. Orbita en torno a una enana naranja, una estrella algo más pequeña que el Sol. Se encuentra a 53 años-luz del Sistema Solar, en la constelación de Reticulum. De los tres planetas descubiertos por ahora del sucesor del telescopio Kepler, este es el que tiene la órbita más larga. Tarda 36 días en completar una vuelta alrededor de su estrella. Pi Mensae b, una supertierra, en comparación, tarda 6,3 días y LHS 3844 b tan solo 11 horas.

Los tres planetas han sido descubiertos en los tres primeros meses de observaciones de TESS. La superficie de HD 21749 b tiene de unos 150ºC. No es una temperatura demasiado elevada teniendo en cuenta que está muy cerca de su estrella. De hecho, es el planeta pequeño más frío que se ha encontrado alrededor de una estrella de estas características. Por lo que se convierte en un objetivo de estudio muy interesante para el futuro.

Hasta ahora, se ha podido obtener mucha información sobre las atmósferas de planetas calientes. Pero el descubrimiento de planetas como este, más fríos, es más complicado. Por lo que las oportunidades para entender cómo son sus atmósferas son mucho menores. Ese escenario, se espera, podría cambiar notablemente con la llegada de TESS. Los primeros pasos parecen dar la razón a las expectativas puestas en este nuevo telescopio.

Qué sabemos de HD 21749 b

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Neptuno, observado por la sonda Voyager 2.
Crédito: NASA

HD 21749 b tiene, aproximadamente, el triple del tamaño de la Tierra. Por lo que entra en la categoría de minineptunos. Es decir, planetas similares a Neptuno pero más pequeños. Asimismo, es 23 veces más masivo que la Tierra. Es poco probable que se trate de un mundo rocoso que pueda ser habitable. Probablemente sea un mundo mucho más denso con una atmósfera relativamente similar a la de Neptuno o Urano.

Según los investigadores, probablemente HD 21749 b no sea tan gaseoso como Neptuno o Urano, que están formados principalmente por hidrógeno. Seguramente tenga una densidad similar a la del agua o una atmósfera muy densa. Además, es posible que no sea el último descubrimiento que se haga entorno a esta estrella. Los investigadores han encontrado evidencias que apuntan a que podría haber un segundo planeta en torno a esta estrella.

Este segundo mundo, si finalmente se confirma (sería denominado HD 21749 c), tendría una órbita de 7,8 días y podría tener un tamaño similar al de la Tierra. Si es así, sería el primer planeta rocoso descubierto por TESS. Desde su lanzamiento en abril de 2018 (aunque entró en funcionamiento meses después), TESS ha estado analizando el firmamento en pequeñas regiones. Busca pequeñas caídas en el brillo de las 200 000 estrellas más cercanas al Sol.

Los primeros logros de TESS

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Concepto artístico del telescopio TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite).
Crédito: MIT

TESS está equipado con cuatro cámaras con las que observa cada región del firmamento durante 27 días. En ese período, analiza la luz de las estrellas de esa región antes de pasar a la siguiente. Durante los dos años que durará la misión, TESS analizará prácticamente todo el firmamento. Creará un cuadro muy completo del cielo nocturno. Durante el primer año, analizará el hemisferio sur. En el segundo, cambiará su orientación para analizar el hemisferio norte.

Hasta ahora, se han publicado todos los datos que la misión ha recogido de 3 de las 13 regiones que analizará en el hemisferio sur. En esta ocasión, los investigadores han repasado los datos recogidos entre el 25 de julio y el 14 de octubre de 2018. Con los datos de la primera región, identificaron la caída de brillo de la estrella HD 21749. Como el telescopio solo captura la luz durante 27 días, es difícil identificar planetas que tengan una órbita más larga.

Porque, para el momento en el que vuelva a pasar por delante de su estrella, TESS ya estará analizando otra región del cielo. Además, en el caso de HD 21749 b, su estrella es bastante activa. Así que no se podía descartar que lo observado no fuese el paso de un planeta. Sino que, en su lugar, podía tratarse de actividad estelar. Con la ayuda de un segundo conjunto de datos, recogidos por el telescopio de 3,6 metros de La Silla, en Chile, fue posible detectar el planeta.

Un viejo conocido

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El telescopio de 3,6 metros de La Silla, en Chile.
Crédito: ESO

HD 21749 no es un sistema nuevo. En realidad, los datos de ese segundo conjunto ya contenían observaciones de la estrella hace una década. Pero nunca se anunció la existencia de un planeta, precisamente, por la misma duda a la que se enfrentaban los investigadores en la actualidad. ¿Se trataba del paso de un planeta o era, simplemente, algo relacionado con la actividad de la propia estrella?

Los datos de HARPS (el segundo conjunto) mostraban que HD 21749 tenía una caída de brillo cada 36 días. A partir de ahí, los investigadores dedujeron que, si lo que habían visto era un paso de un planeta, en los datos de TESS del sector 3, debería repetirse el tránsito 36 días después, en los datos del sector 3. Pero, para su desgracia, en los datos publicados había un fallo momentáneo en torno a las fechas en las que se habría producido ese tránsito.

A pesar de ello, no desistieron. Extrajeron de nuevo los datos, los analizaron con mucho más detalle y vieron lo que parecía el final de un tránsito. Es decir, no estaba ese segundo tránsito completo, pero sí parte del mismo. Lo compararon con el patrón del primer tránsito observado (que sí estaba completo) y vieron que encajaba perfectamente. De esa manera, pudieron confirmar que lo que estaban observando era un planeta, HD 21749 b.

Esto es solo el inicio

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Concepto artístico del telescopio espacial James Webb.
Crédito: NASA

Todo este trabajo viene a demostrar que la detección de planetas no es, ni mucho menos, un trabajo sencillo. Para poder confirmar la presencia del exoplaneta, los investigadores tuvieron que recurrir a multitud de datos diferentes. Con la ayuda de otra herramienta (el Planet Finder Spectrograph) instalado en el telescopio Magallanes, en Chile, pudieron acotar la masa y la órbita aproximada del planeta.

En cualquier caso, estamos solo ante los primeros pasos del trabajo de TESS. Cuando haya completado sus dos años de observaciones, el equipo de investigadores quiere publicar la información de 50 planetas pequeños. Todos ellos con tamaños inferiores a cuatro veces el de la Tierra. Pondrán esos datos a disposición de la comunidad astronómica para poder realizar más observaciones con telescopios como, por ejemplo, James Webb.

De momento ya sabemos de la existencia de tres nuevos planetas gracias a TESS. Esa lista, sin duda, va a dispararse en los próximos meses y años. Lo que hace falta, como dicen los investigadores, es disponer de tiempo (tanto de observación con telescopios como de otros científicos) para confirmar su existencia. Aunque acaba de arrancar, TESS ya está empezando a mostrar la variedad de pequeños planetas que podemos encontrar ahí fuera…

Referencias: Phys