dijous, 15 de novembre de 2018

UNA SUPERTERRA "CATALANA" A L'ESTEL DE BARNARD!

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




Cap comentari:

Publica un comentari