El nuevo planeta ha recibido el nombre de Planeta Pi ya que su órbita recuerda a la constante matemática universal
En una deliciosa alineación de la astronomía y las matemáticas, unos científicos del MIT y de otros lugares han descubierto un exoplaneta del tamaño de la Tierra que gira alrededor de su estrella cada 3,14 días, en una órbita que recuerda a la constante matemática universal, por lo que ha recibido el nombre informal de “Tierra pi”.
Los investigadores descubrieron señales del planeta en datos tomados en 2017 por la misión K2 del Telescopio Espacial Kepler de la NASA. Al concentrarse en este sistema a principios de este año con SPECULOOS, una red de telescopios terrestres, el equipo confirmó que las señales procedían de un exoplaneta que orbita su estrella. Y, de hecho, el planeta parece estar aún hoy dando vueltas alrededor de su estrella, con un período de 3,14 días.
"El exoplaneta se mueve como un reloj", dice Prajwal Niraula, un estudiante graduado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT, que es el autor principal del artículo publicado en la revista Astronomical Journal.
"Todo el mundo necesita un poco de diversión en estos días", dice Julien de Wit, co-autor tanto del título del artículo como del descubrimiento del “planeta pi”.
El nuevo planeta está etiquetado como K2-315b; es el 315º sistema planetario descubierto dentro de los datos de la misión K2. Los investigadores estiman que K2-315b tiene un radio 0,95 veces el de la Tierra, lo que lo hace casi del tamaño de nuestro planeta. Orbita alrededor de una estrella fría de baja masa que tiene aproximadamente una quinta parte del tamaño del Sol. El exoplaneta gira alrededor de su estrella cada 3,14 días, a una velocidad de 81 kilómetros por segundo.
Aunque su masa aún está por determinar, los científicos sospechan que K2-315b es de tipo terrestre, como la Tierra. Pero es probable que el planeta pi no sea habitable, ya que su estrecha órbita lo acerca lo suficiente a su estrella como para calentar su superficie hasta 450 kelvin, perfecto para hornear un pastel. "Es una temperatura demasiado caliente para ser habitable", dice Niraula.
"Ahora sabemos que podemos minar y extraer exoplanetas de los datos de archivo, y esperamos que no queden planetas atrás, especialmente estos realmente importantes que tienen un alto impacto", dice de Wit, profesor asistente en EAPS, y miembro del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT.
Entre los coautores de Niraula y de Wit en el MIT se encuentran Benjamin Rackham y Artem Burdanov, junto con un equipo de colaboradores internacionales.
Los investigadores son miembros de SPECULOOS, un acrónimo de The Search for habitable Planets EClipsing ULtra-COOl Stars, y llamado así por una red de cuatro telescopios de 1 metro en el desierto de Atacama de Chile, que escudriñan el cielo a través del hemisferio sur. Más recientemente, la red añadió un quinto telescopio, que es el primero en ser ubicado en el hemisferio norte, llamado Artemisa - un proyecto que fue encabezado por investigadores del MIT.
Los telescopios SPECULOOS están diseñados para buscar planetas similares a la Tierra alrededor de enanas ultrafrías cercanas, estrellas pequeñas y oscuras que ofrecen a los astrónomos una mejor oportunidad de detectar un planeta en órbita y caracterizar su atmósfera, ya que estas estrellas carecen del brillo de estrellas mucho más grandes y brillantes.
"Estas enanas ultrafrías están dispersas por todo el cielo", dice Burdanov. "Los estudios terrestres específicos como SPECULOOS son útiles porque podemos mirar estas enanas ultrafrías una por una".
En particular, los astrónomos miran a las estrellas individuales en busca de señales de tránsitos, o descensos periódicos en la luz de una estrella, que señalan un posible cruce de exoplanetas delante de la estrella, bloqueando brevemente su luz.
A principios de este año, Niraula se encontró con una enana fría, ligeramente más caliente que el umbral comúnmente aceptado para una enana ultra fría, en los datos recogidos por la campaña K2.
Durante varios meses en 2017, el telescopio Kepler observó una parte del cielo que incluía a la enana fría, etiquetada en los datos del K2 como EPIC 249631677. Niraula investigó a través de este período y encontró alrededor de 20 descensos en la luz de esta estrella, que parecían repetirse cada 3,14 días.
El equipo analizó las señales, probando diferentes escenarios astrofísicos potenciales para su origen, y confirmó que las señales eran probablemente de un exoplaneta en tránsito, y no un producto de algunos otros fenómenos como un sistema binario de dos estrellas girando en espiral.
Los investigadores planearon entonces observar más de cerca a la estrella y su planeta con SPECULOOS. Pero primero, tenían que identificar una ventana de tiempo en la que se asegurarían de que se produjera un tránsito.
"Encontrar la mejor noche para hacer un seguimiento desde el suelo es un poco difícil", dice Rackham, quien desarrolló un algoritmo de predicción para predecir cuándo podría ocurrir un tránsito. "Incluso cuando ves esta señal de 3,14 días en los datos del K2, hay una incertidumbre, que se suma a cada órbita".
Con el algoritmo de pronóstico de Rackham, el grupo delimitó varias noches de febrero de 2020 durante las cuales era probable que vieran al exoplaneta cruzando frente a su estrella. Luego apuntaron los telescopios de SPECULOOS en la dirección de la estrella y pudieron ver tres tránsitos claros: dos con los telescopios del Hemisferio Sur de la red, y el tercero desde Artemisa, en el Hemisferio Norte.
