Con la ayuda de científicos ciudadanos, los astrónomos han descubierto cuáles pueden ser los últimos tres planetas que detectó el telescopio espacial Kepler antes de retirarse. Esta ilustración muestra el telescopio espacial Kepler de la NASA, que se retiró en octubre de 2018, y los tres planetas descubiertos en los últimos días de recopilación de datos. Crédito: Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA
Se han confirmado más de 5.000 planetas fuera de nuestro sistema solar. Más de la mitad fueron descubiertos por el Telescopio Espacial Kepler de la NASA, un observatorio resistente que ha durado mucho más que la misión originalmente planeada. Durante nueve años y medio, la sonda siguió a la Tierra, escaneando los cielos en busca de caídas periódicas en el brillo de las estrellas que podrían indicar la presencia de un planeta que pasa frente a su estrella.
En los últimos días, el telescopio ha estado registrando el brillo de las estrellas porque se estaba quedando sin combustible. El 30 de octubre de 2018, cuando se agotaron los tanques de combustible, la nave espacial se retiró oficialmente.
Ahora, los astrónomos del MIT y la Universidad de Wisconsin en Madison, con la ayuda de científicos ciudadanos, han descubierto lo que podrían haber sido los últimos planetas que Kepler observó antes del anochecer.
El equipo buscó datos de alta calidad de la última semana del telescopio y detectó tres estrellas en la misma parte del cielo que se atenuaron brevemente. Los científicos han determinado que cada una de las dos estrellas tiene un planeta, mientras que la tercera contiene un “candidato” a planeta que aún no ha sido verificado.
Los dos planetas confirmados son K2-416 b, un planeta que tiene aproximadamente 2,6 veces el tamaño de la Tierra y orbita su estrella aproximadamente cada 13 días, y K2-417 b, un planeta un poco más grande que tiene un poco más de tres veces el tamaño de la Tierra. y orbita su estrella cada 6,5 días. Debido a su tamaño y proximidad a sus estrellas, ambos planetas son considerados “mini-Neptunos calientes”. Se encuentran a unos 400 años luz de la Tierra.
El planeta candidato es EPIC 246251988 b, el más grande de los tres mundos, casi cuatro veces el tamaño de la Tierra. Este candidato del tamaño de Neptuno orbita su estrella en unos 10 días y está un poco más lejos, a 1.200 años luz de la Tierra.
“Encontramos probablemente los últimos planetas descubiertos por Kepler en los datos recopilados mientras la nave espacial se movía literalmente sobre los humos”, dice Andrew Vanderburg, profesor asistente de física en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT. “Los planetas en sí mismos no son particularmente inusuales, pero su descubrimiento inusual y su importancia histórica los hacen interesantes”.
El equipo publicó su descubrimiento en la revista hoy. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. Los coautores de Vanderburg incluyen a la autora principal Elyse Incha de la Universidad de Wisconsin, Madison, y los astrónomos aficionados Tom Jacobs y Daryll LaCourse, junto con científicos de la NASA, el Centro de Astrofísica de Harvard y el Smithsonian, y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel. Colina.
Expresión de datos
En 2009, la NASA lanzó el telescopio Kepler al espacio, donde rastreó la órbita de la Tierra y monitoreó constantemente millones de estrellas en una parte del cielo del norte. Durante cuatro años, el telescopio registró el brillo de más de 150.000 estrellas, que los astrónomos utilizaron para descubrir miles de posibles planetas más allá de nuestro sistema solar.
Kepler continuó observando más allá de su misión original de tres años y medio hasta mayo de 2013, cuando falló la segunda de las cuatro ruedas de reacción. Las ruedas sirvieron como giroscopios de la nave espacial, ayudando a mantener el telescopio apuntando a un punto específico en el cielo. Las observaciones de Kepler se suspendieron mientras los científicos buscaban una solución.
Un año después, Kepler se lanzó de nuevo como “K2”, una misión reelaborada que utilizó el viento solar para equilibrar una nave espacial inestable de una manera que mantuvo el telescopio relativamente estable durante varios meses, un período llamado campaña. K2 operó durante otros cuatro años, observando más de medio millón de estrellas más antes de que la nave espacial finalmente se quedara sin combustible en su campaña número 19. Los datos de la última campaña incluyeron solo una semana de observaciones de alta calidad y otros 10 días de mediciones más fuertes mientras la nave espacial se quedaba rápidamente sin combustible.
“Teníamos curiosidad por ver si podíamos obtener algo útil de este breve conjunto de datos”, dice Vanderburg. “Hemos estado tratando de ver qué información final podemos sacarle”.
Más o menos
Vanderburg e Incha presentaron el desafío al Visual Survey Group, un equipo de astrónomos aficionados y profesionales que buscan exoplanetas en datos satelitales. Escanean las miles de curvas de luz registradas de cada estrella en busca de caídas reveladoras en el brillo que señalan un “tránsito” o posible tránsito de un planeta a través de su estrella.
Los científicos ciudadanos están particularmente bien preparados para filtrar conjuntos de datos cortos, como la reciente campaña K2.
“Pueden diferenciar entre tránsitos y otras locuras, como un fallo en un instrumento”, dice Vanderburg. “Esto es útil, especialmente cuando la calidad de los datos comienza a verse afectada, como ocurre con la última parte de los datos de K2”.
Los astrónomos pasaron varios días revisando eficientemente las curvas de luz registradas por Kepler para unas 33.000 estrellas. El equipo solo trabajó con una semana de datos de alta calidad del telescopio antes de que comenzara a perder combustible y enfoque. Incluso en esta breve ventana de datos, el equipo pudo detectar un solo tránsito en tres estrellas diferentes.
Luego, Incha y Vanderburg observaron las observaciones recientes del telescopio de menor calidad realizadas durante los últimos 11 días de su funcionamiento para ver si podían detectar tránsitos adicionales en las mismas tres estrellas, evidencia de que el planeta orbita su estrella periódicamente.
Durante este período de 11 días, cuando la nave espacial se quedó sin combustible, sus motores a reacción operaron de manera más errática, lo que provocó que la vista del telescopio se desviara. En su análisis, el equipo se centró en el área de la curva de luz de cada estrella entre la actividad de los chorros para ver si podían detectar tránsitos adicionales durante estos momentos menos ruidosos.
Esta búsqueda reveló un segundo tránsito para K2-416 b y K2-417 b, lo que confirma que cada uno alberga un planeta. El equipo también detectó una disminución similar en el brillo de K2-417 b en los datos tomados de la misma estrella por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA, una misión dirigida y operada por el MIT. Los datos de TESS ayudaron a confirmar un candidato a planeta alrededor de esta estrella.
“Estos dos planetas son, sin duda, planetas”, dice Incha. “También continuamos con las observaciones terrestres para descartar todo tipo de escenarios falsos positivos para ellos, incluida la interferencia de estrellas de fondo y los sistemas estelares binarios cercanos”.
“Estos son los últimos planetas observados por Kepler cronológicamente, pero todos los datos del telescopio son extremadamente útiles”, dice Incha. “Queremos asegurarnos de que ninguno de estos datos se desperdicie, ya que aún queda mucho por descubrir”.
Proporcionado por el Instituto de Tecnología de Massachusetts
Esta historia ha sido republicada por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un popular sitio de noticias sobre investigación, innovación y enseñanza del MIT.