En 2026 se lanzará la misión PLATO, un telescopio que se encargará de buscar exoplanetas y que podría ser la más exitosa a la hora de detectarlos. Aunque todavía habrá que esperar unos años para que entre en funcionamiento, podría ser una de las grandes misiones del futuro.
PLATO podría ser la misión más exitosa en la búsqueda de exoplanetas
PLATO es la abreviatura de PLAnetary Transits and Oscillations of stars y, una vez entre en funcionamiento, tendrá por delante una campaña tremendamente ambiciosa. Analizará más de 245 000 estrellas, en secuencia principal, de tipos F, G y K (es decir, enanas blanco-amarillentas, enanas amarillas y enanas naranjas). Lo hará utilizando el método de tránsito, buscando posibles planetas similares a la Tierra, en torno a estrellas similares al Sol. Estos planetas, hay que recordar, se considera que tienen las mejores posibilidades de ser habitables.
Deberían tener las mejores condiciones para que la vida pueda aparecer en su superficie. Saber cuántos planetas detectará PLATO y cuántos podrían ser similares a la Tierra es clave para determinar cómo y dónde se deberían realizar las observaciones. Según un nuevo estudio, es probable que la misión encuentre decenas de miles de planetas. En función de diferentes parámetros, plantean que se podría detectar un mínimo de 500 planetas similares a la Tierra. De ellos, alrededor de una docena tendrían una órbita adecuada en torno a estrellas de tipo G (como el Sol).
Para determinar la cantidad de planetas que PLATO podría detectar, los investigadores han desarrollado una herramienta, llamada Planet Yield for PLATO Estimator (PYPE). Esta herramienta combina la estadística y los datos de modelos sobre formación de planetas, así como datos del telescopio Kepler. Esto les permitió estimar cuántos exoplanetas debería detectar PLATO durante cuatro años, basándose en una pequeña fracción de las regiones de observación seleccionadas para la misión. Los modelos han resultado muy útiles en este trabajo.
La ayuda de los modelos de planetas
En primer lugar, los investigadores utilizaron un modelo de población planetaria. Una simulación de 1000 discos protoplanetarios que evolucionan y se convierten en sistemas planetarios (simulados, claro está). Estos sistemas eran muy diferentes a lo que se sabe sobre los exoplanetas, por lo que incluyeron los datos de Kepler. Basándose en la información del telescopio, fueron capaces de crear dos poblaciones de planetas que utilizar como comparación. El segundo paso fue estimar cuántas estrellas observará PLATO en una sola región de observación (unas 125 000).
Además, a cada una le asignaban un sistema planetario (basado en el Sistema Solar). Posteriormente, tuvieron en cuenta cuántos de estos planetas tendrían la orientación adecuada para que PLATO pudiese detectar un tránsito. Es decir, para que pudiese captar la caída de brillo en la estrella al pasar por delante. Para un planeta que orbite en torno a una estrella similar al Sol, con una órbita de 365 días, la probabilidad de captar un tránsito es de apenas un 0,47%. Pero PLATO va a observar una cantidad enorme de estrellas, por lo que no es tan descorazonador.
Podría haber miles de detecciones que estudiar. A todo esto hay que sumarle un último paso, un modelo de detección que tienen en cuenta el rendimiento de las cámaras de PLATO y diferentes fuentes de ruido. Así, se puede determinar si la señal de tránsito sería más fuerte que el ruido de fondo. A partir de ahí, los investigadores explican que pueden retocar su herramienta (PYPE) para realizar diferentes estimaciones, en función de varios escenarios. Por ejemplo, ¿Y si se observa una región durante más tiempo de lo planeado?
PYPE ayuda a determinar por qué PLATO podría ser la misión más exitosa
Al aplicar la capacidad de PYPE a la misión de cuatro años que llevará a cabo el telescopio, los investigadores obtuvieron estimaciones muy prometedoras. En función de las regiones observadas, la duración, el período orbital de los planetas, su orientación (respecto al telescopio) y otros aspectos, PLATO podría detectar decenas de miles de exoplanetas. De ellos, alrededor de un mínimo de 500 serían similares a la Tierra y se detectarían durante la misión principal. Es decir, en esos primeros cuatro años de funcionamiento del telescopio.
Esa estimación incluye todo los tipos de estrella y distancias. Es decir, en el caso de planetas similares a la Tierra, en torno a estrellas de tipo G (como el Sol) y órbitas de entre 250 y 500 días, la estimación es de 12 detecciones, utilizando el modelo más optimista. En los últimos 20 años, la cifra de mundos descubiertos ha subido hasta los 5483, en 4087 sistemas estelares. Hay otros 9770 candidatos esperando ser confirmados (a fecha de 30 de julio de 2023). El descubrimiento y estudio de estos planetas ha ayudado a entender mejor su formación y frecuencia de cada tipo de mundo.
Sin embargo, quedan cuestiones por responder. Hay un margen de incertidumbre importante, también, en cuanto a cómo de comunes son ciertos tipos de planetas. El objetivo de este estudio (y otros similares) es realizar estimaciones que después se puedan comparar con los datos recogidos. En función de cómo se desvíen de esas estimaciones, se podrá entender mejor las particularidades de los exoplanetas que existen en el universo. PLATO, si todo va bien, ayudará a entender cómo de comunes son los mundos como la Tierra en torno a estrellas como el Sol y será la misión más exitosa, en ese campo, hasta la fecha.
Estudio
El estudio es F. Matuszewski, N. Nettelman, J. Cabrera et al.; «Estimating the number of planets that PLATO can detect». Puede consultarse en arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
