Aficionados de Star Trek estaban sobre la Luna cuando, en 2018, los astrónomos del Dharma Planet Survey (DPS) anunciaron la posible detección de 40 Eridani b, un planeta extrasolar en el sistema estelar 40 Eridani. Ubicado a solo 16,3 años luz de distancia, este sistema de tres estrellas se encuentra donde se encontraba el planeta Vulcano en la popular franquicia. Con base en las mediciones de la velocidad radial de la estrella principal del sistema (40 Eridani A), el equipo de descubrimiento estimó que «Vulcano» era un planeta rocoso varias veces la masa de la Tierra (una Súper-Tierra) con un período orbital de 42 días aproximadamente.
Desde entonces, la existencia de este exoplaneta sigue siendo un tema controvertido. Un estudio publicado en 2021 concluyó que la señal era un falso positivo, pero el debate seguía abierto. Ahora, según un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de investigadores, la detección de 40 Eridani b fue un falso positivo que los astrónomos confundieron con un exoplaneta. El estudio fue parte de una revisión de archivos de exoplanetas para identificar candidatos prometedores para estudios de seguimiento. Entonces, aunque «Vulcan» está actualmente fuera de la mesa, estos resultados podrían conducir a otros descubrimientos emocionantes en los próximos años.
El estudio, que fue aceptado recientemente para su publicación en El diario astronómico, fue realizado por investigadores de la Instituto de Ciencias de Exoplanetas de la NASA (NExScI), el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, el Centro de Investigación Ames de la NASA, el Instituto de Ciencias Weizmannel Observatorio UCO/Lickel Observatorio de Hamburgoel Centro Cahill de Astronomía y Astrofísicael Instituto Tsung-Dao Leeel Institución Carnegie para la Cienciael Centro Australiano de Astrobiologíay múltiples universidades e institutos de investigación en los EE. UU., Australia y China.
El estudio se centró en los candidatos a exoplanetas identificados a través del Método de Velocidad Radial (RV) que formaban parte de la lista mantenida por el Grupo de Trabajo de Velocidad Radial de Precisión Extrema de NASA/NSF. Este método consiste en monitorear estrellas en busca de signos de movimiento hacia adelante y hacia atrás, una posible indicación de planetas en órbita que interactúan gravitacionalmente con ellos. El propósito era identificar exoplanetas para observaciones de seguimiento por parte de telescopios espaciales de próxima generación como el Observatorio Habital Explonet (HabEx), el Topógrafo grande UV/óptico/IR (LUVOIR), y Encuentro Sombraestelar misiones
Estas misiones tendrán la resolución y la sensibilidad para estudiar exoplanetas rocosos más pequeños que orbitan más cerca de sus soles (donde se espera que residan planetas similares a la Tierra) utilizando el método de imagen directa (DI). Este método consiste en usar un coronógrafo para bloquear el brillo de una estrella de modo que cualquier luz reflejada por las atmósferas de los planetas en órbita sea visible. Luego, esta luz se puede analizar usando espectrómetros para determinar la composición química de la atmósfera, lo que permite a los astrónomos y astrobiólogos imponer restricciones más estrictas sobre la habitabilidad del planeta.
En algunos casos, los astrónomos pueden incluso detectar el borde rojo de la vegetación: espectros infrarrojos que indican la fotosíntesis en la superficie. Estos estudios son consistentes con los objetivos trazados en el Encuesta decadal Astro2020que requieren un telescopio espacial infrarrojo, óptico y ultravioleta (IR/O/UV) de 6 metros (~20 pies) para buscar exoplanetas rocosos (llamados el Observatorio de Mundos Habitables). Para prepararse para estas búsquedas, el equipo internacional dirigido por katherine laliotis, un becario graduado de la Universidad Estatal de Ohio (OSU), examinó minuciosamente la lista de planetas RV para maximizar el potencial de rendimiento científico. Tal y como afirman en el estudio:
“Las estrellas que se eligen para una futura misión DI deben cumplir criterios relacionados con su [effective temperature] Tefecto, brillo (por ejemplo, Vmag), luminosidad, multiplicidad y distancia de la Tierra. De primordial importancia es la separación máxima que un planeta potencialmente habitable puede lograr en su órbita alrededor de su estrella, visto desde la Tierra”.
Hasta la fecha, el método RV sigue siendo el segundo medio más popular para detectar posibles señales de exoplanetas. Del 5300 exoplanetas descubiertos, más de mil (19,4%) fueron detectados o confirmados con este método. Desafortunadamente, RV también tiene algunos inconvenientes que pueden generar falsos positivos. Con ciertos tipos de estrellas, la envoltura de gas circundante se expandirá y contraerá, creando la ilusión de que la estrella se está moviendo. Lo mismo es cierto para las estrellas con “puntos brillantes” en su superficie, lo que producirá una variabilidad en el espectro consistente con la rotación de la estrella.
Se ha demostrado que este es el caso de 40 Epsilon A b, que tenía un período orbital supuesto cercano al período de rotación previsto de la estrella: 37 a 43 días. El equipo de investigación afirmó que la mejor explicación para esto era la presencia de un exoplaneta, pero también admitió que era posible que lo que detectaran fuera una señal de rotación. Sin embargo, no pudieron obtener una evaluación precisa de la rotación de 40 Epsilon A en ese momento, por lo que los resultados no fueron concluyentes. Con base en todos los datos obtenidos del sistema hasta la fecha, Laliotis y sus colegas concluyeron que la señal se debía a la actividad estelar.
Esto se indica, escribieron, por la estrecha correlación entre la señal y el período de rotación (ahora) bien restringido de la estrella:
“Mirando de cerca el periodograma, notamos que la señal del período de 37 días está extremadamente cerca del alias anual de la señal de 42 días y lo informamos como tal. Es probable que la señal de 365 días esté impulsada por la función de ventana de esta estrella, ya que el ajuste de fase plegada deja en claro que una porción significativa (>25 %) del espacio de fase orbital está despoblada debido a limitaciones de observación estacional. Por lo tanto, clasificamos esto como una señal de falso positivo”.
Además de descartar la existencia de «Vulcan», el estudio también concluye que varias otras señales de RV probablemente eran falsos positivos. Estos incluyen 82 Eridanus c, una supertierra rocosa que orbita una estrella similar al Sol a unos 19,8 años luz de la Tierra. En 2011 se informó de una señal que coincidía con un período orbital de 40 días, pero desde entonces se ha atribuido al período de rotación de la estrella. También hay HD 85512una estrella de tipo K (enana naranja) a 37 años luz de la Tierra, donde se informó de otra supertierra (HD 85512 c) en 2011.
El período orbital previsto (54,43 días) también está muy cerca de las mediciones máximas de RV (51 a 58 días). Finalmente, está HD 114613 b, un gigante gaseoso similar a Saturno reportado en 2014 alrededor de una estrella similar al Sol a 66,7 años luz de la Tierra. Dada la superposición entre la señal de 3827 días y el período de rotación de la estrella (y el hecho de que no se ha detectado desde entonces), Latiolis y sus colegas atribuyen esta señal al ciclo magnético de largo período de la estrella. Pero no todo fueron malas noticias y falsos positivos, ya que el estudio también confirmó la existencia de dos candidatos.
Esto incluye un exoplaneta previamente detectado en HD 192310, otra enana naranja tipo K ubicada a 28,7 años luz de distancia. En 2011, se informaron dos candidatos similares a Neptune en este sistema según los datos de RV, y desde entonces se han detectado varias señales más. De acuerdo a Laliotis y sus colegas, es probable que la señal designada como HD 192310 IV sea un exoplaneta con un período orbital de aproximadamente 24,5 días. La segunda señal, HD 146233 III (18 Scorpii), corresponde a un exoplaneta alrededor de una estrella similar al Sol a 46,1 años luz de distancia con un período orbital cercano a los 20 días.
Ah bueno. Ganas algunos. Pierdes algo. O, en este caso, pierdes un planeta de ciencia ficción. Ganas dos más con un valor de ciencia ficción indeterminado. Y en los próximos años, gracias a los telescopios de próxima generación y a los estudios que reducen la búsqueda de candidatos prometedores, ¡podremos encontrar exoplanetas que superen todas nuestras expectativas basadas en la ciencia ficción!
Otras lecturas: Alerta científica, arXiv
