El
20 de novembre de 1998 s'enlairava des de Baikonur el mòdul Zaryá (
'alba' en rus), la primera peça de l'Estació Espacial Internacional
(ISS). Ironies
del destí, una nau espacial dissenyada durant l'època soviètica com a
part del programa d'estacions espacials militars Almaz es va convertir
en el primer element d'un projecte internacional construït conjuntament
amb els Estats Units. Vint anys més tard, la ISS és ja el projecte més car i longeu de l'era espacial. No
podem dir que és el més ambiciós o espectacular perquè òbviament aquest
honor li correspon al programa Apol·lo -i el seu equivalent a l'altra
banda del teló d'acer-, però ha demostrat que és possible viure en
l'espai de forma indefinida i, el més important , que nacions de tot el món poden col·laborar sense defallir en un macroprojecte espacial durant lustres.
La ISS va ser fruit de l'esperit de col·laboració sorgit després de finalitzar la Guerra Freda. Però
també va ser el fruit de la necessitat, perquè els antics rivals no
podien fer front a les despeses dels seus respectius projectes espacials
per separat. Rússia
no tenia diners per tirar endavant la Mir 2 i als Estats Units, encara
que amb una situació econòmica infinitament millor, la Casa Blanca va
ser incapaç de convèncer al Congrés de la importància de desenvolupar
l'estació espacial Freedom. La
ISS va permetre que els governs de Rússia i els Estats Units es
saltessin les restriccions imposades pels seus sistemes polítics i les
seves respectives economies amb la finalitat de construir el major
complex orbital de la història. Aquest hauria de ser el camí!
Un grup internacional d’astrònoms liderat per Ignasi Ribas,
investigador de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) i
l’Institut de Ciències Espacials (ICE), ha trobat un planeta candidat en
òrbita al voltant de l’Estel de Barnard.
A només sis anys llum de nosaltres i a la constel·lació del Serpentari, l’Estel de
Barnard és l’estrella solitària més propera al Sol i la segona després del sistema estel·lar d’Alfa Centauri. Tot i estar tan a prop de nosaltres, la seva poca brillantor la fa invisible a simple vista. Va ser estudiada per l'astrònom Edward Emerson Barnard l'any 1916, i d'aquí el seu nom. Barnard va descobrir que aquest és l'estel amb el moviment aparent més ràpid del cel, la qual cosa era indicativa de la seva proximitat. Efectivament, la "Fletxa de Barnard" com també se l'anomena, es desplaça a tal velocitat que en 181 anys canvia de posició al cel l'equivalent al diàmetre de la lluna plena!
Aquesta nana roja, més petita i antiga que el nostre Sol, és
una de les nanes roges menys actives conegudes i representa un objectiu
ideal per a buscar exoplanetes utilitzant diversos mètodes.
Des de 1997, diferents instruments han anat
recopilant una gran quantitat de mesures del subtil moviment cap
endavant i cap enrere d’aquesta estrella. Una anàlisi de les dades
recollides fins el 2015, incloent observacions del HIRES / Keck i dels
espectròmetres HARPS i UVES d’ESO, va suggerir que aquest moviment
podria ser causat per un planeta amb una òrbita d’uns 230 dies. Per
a confirmar aquesta hipòtesi, però, es va considerar necessari obtenir
força més mesures.
Amb el propòsit de confirmar la detecció, els
astrònoms observaren regularment l’estrella de Barnard amb
espectròmetres de gran precisió com el CARMENES (Observatori de Calar
Alto, a Espanya), o els HARPS i HARPS-N en una col·laboració
internacional anomenada Red Dots. Aquesta tècnica consisteix a
utilitzar l’efecte Doppler de la llum de l’estrella per a mesurar un hipotètic acostament i allunyament periòdics de nosaltres, la qual cosa és indicativa de que té algun o alguns objectes orbitant al seu voltant.
L’equip va utilitzar 18 anys d’observacions que es van combinar
amb noves dades obtingudes amb el caçador de planetes CARMENES, un
espectrògraf situat a Calar Alto (Espanya), i d’altres instruments.
“Per a l’anàlisi varem fer servir observacions de set
instruments diferents al llarg de 20 anys. El resultat d’aquest esforç
és un dels conjunts de dades més grans i exhaustius mai assolit per a
estudis precisos de velocitat radial, acumulant en total més de 700
observacions”, explica Ignasi Ribas.
Després de combinar i analitzar de nou totes les
dades, va tornar a aparèixer clarament un senyal amb un període de 233
dies. Aquest senyal implica que l’estrella de Barnard s’està acostant i
allunyant de nosaltres a uns 1,2 metres per segon (aproximadament la
velocitat a la que camina una persona), la qual cosa s’explica molt
probablement per la presència d’un planeta orbitant-la.
“Després d’una anàlisi acurada, estem segurs al 99%
que el planeta és real, ja que és l’explicació que millor encaixa amb
les nostres observacions”, assegura Ignasi Ribas. “No obstant això, hem
de ser prudents i recollir més dades per poder estar-ne segurs, perquè
les variacions naturals de la brillantor de l’estrella degudes a les
taques estel·lars o a cicles d’activitat podrien produir efectes
similars als detectats”. Noves observacions estan duent-se a terme des
de diferents observatoris.
Els astrònoms han obtingut evidència significativa d’un planeta
amb una massa tres vegades més gran que la de la Terra que orbita
l’estrella nana roja cada 233 dies. Aquestes dades situen la
superterra a prop de la anomenada “línia de gel” de la seva estrella,
pel que probablement sigui un món gelat.
El candidat a planeta, anomenat Estel de Barnard b
(Barnand ‘s Star b, o bé “GJ 699 b” si es fa servir el seu nom de
catàleg), és una superterra amb una massa mínima d’unes 3,2 vegades la
terrestre. Completa una òrbita al voltant de la seva estrella cada 233
dies i està situada en una zona anomenada línia de gel (o ice-line), la
distància de l’estrella a partir de la qual l’aigua estaria congelada,
fins i tot en el buit de l’espai. Si el planeta no tingués atmosfera, la
seva temperatura podria arribar a ser de -150 °C, la qual cosa faria
molt improbable que pogués tenir aigua líquida a la seva superfície. No
obstant això, les seves característiques el converteixen en un
excel·lent objectiu per a ser visualitzat mitjançant la propera
generació d’instruments com el telescopi WFIRST de la NASA, i podria
ser detectable amb observacions que ja estan sent obtingudes gràcies a
la missió Gaia de l’Agència Espacial Europea.
Aquesta és la primera vegada que els astrònoms troben aquest
tipus d’exoplanetes utilitzant el mètode de la velocitat radial.
Fins al moment, no s’havien descobert exoplanetes
així de petits i llunyans de la seva estrella fent servir la tècnica
Doppler. Això s’ha pogut aconseguir ara gràcies a les millores en la
instrumentació, mètodes d’anàlisi i campanyes optimitzades a la recerca
d’aquest tipus d’exoplanetes. Amb la propera generació d’instruments,
aquestes possibilitats només poden millorar.
“Tots hem treballat molt dur per obtenir aquest
resultat”, diu Guillem Anglada-Escudé, investigador de la Queen Mary
University of London i co-líder de l’estudi. “Aquesta col·laboració ha
estat organitzada dins el context del projecte RedDots, que ha permès
fer servir i incorporar mesures d’instruments obtinguts per tot el món,
incloent astrònoms semi-professionals coordinats per l’AAVSO”.
El telescopi Joan Oró de l'Observatori Astronòmic del Montsec ha participat en la troballa.
“El telescopi Joan Oró, situat a l’Observatori
Astronòmic del Montsec (Sant Esteve de la Sarga, Lleida) i gestionat per
l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, es un dels equipaments que
ha participat en la troballa proporcionant mesures fotomètriques de
l’estrella de Barnard gairebé cada nit durant més de 5 mesos. Aquest
seguiment, que s’ha realitzat de forma coordinada des de diversos
telescopis, és el que ha permès descartar que el senyal trobat fos
originat per la pròpia estrella, i confirmar d’aquesta manera que es
tractava d’un nou planeta”, explica Ignasi Ribas.
Cristina Rodríguez-López, investigadora de l’Institut
d’Astrofísica d’Andalusia (IAA, CSIC), coautora de l’article i
coordinadora de les campanyes de seguiment fotomètric, parla sobre la
importància d’aquesta troballa. “Aquest descobriment suposa un avenç
significatiu en la recerca d’exoplanetes al voltant dels nostres veïns
estel·lars, amb l’esperança de, finalment, trobar un que tingui les
condicions adequades per a allotjar vida”.
Recreació artística de la superterra a l'Estrella de Barnard