La mayor cantidad de planetas extrasolares confirmados en una sola vez, para Japón

Los 44 planetas confirmados y su clase de tamaño aproximado, órbitas y temperaturas                                            de superficie. Ver video.  Crédito: John Livingston.

Cuarenta y cuatro planetas en sistemas solares más allá del nuestro han sido develados de una vez, eclipsando el número habitual de confirmaciones de estudios extrasolares, que generalmente es de una docena o menos. Los hallazgos mejorarán nuestros modelos de sistemas solares y pueden ayudar a los investigadores a investigar las atmósferas exoplanetas. Las nuevas técnicas desarrolladas para validar el hallazgo podrían acelerar enormemente la confirmación de más candidatos planetarios extrasolares.

Un equipo internacional de astrónomos reunió datos del telescopio Kepler de la NASA y de los telescopios espaciales Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA), así como de telescopios terrestres en los Estados Unidos. Junto a John Livingston, autor principal del estudio, estudiante graduado en la Universidad de Tokio, los recursos combinados del equipo llevaron a la  confirmación de la existencia de estos 44 exoplanetas y describieron varios detalles sobre ellos.

Una parte de los hallazgos arroja algunas características sorprendentes: “Por ejemplo, cuatro de los planetas orbitan alrededor de sus estrellas anfitrionas en menos de 24 horas”, dice Livingston. “En otras palabras, un año en cada uno de esos planetas es más corto que un día aquí en la Tierra”. Estos contribuyen a una lista pequeña pero creciente de planetas de “período ultracorto”, por lo que podría resultar que no sean tan inusuales como puedan parecer.

“También fue gratificante verificar tantos planetas pequeños”, continúa Livingston. “Dieciséis estaban en la misma clase de tamaño que la Tierra, y uno en particular resultó ser extremadamente pequeño, , lo que fue un buen resultado ya que está cerca del límite de lo que es posible detectar”.

Las observaciones de las fuentes para este estudio fueron hechas por Kepler, y no habrían sucedido si no fuera por una falla en 2013, que impidió un control preciso del telescopio espacial. “Dos de las cuatro ruedas de control-reacción fallaron, lo que significaba que Kepler no podía realizar su misión original de mirar fijamente un parche específico del cielo”, explica el profesor Motohide Tamura de la Universidad de Tokio. “Esto condujo a su misión contingente, ‘K2’ – nuestras observaciones vinieron de la campaña 10 de esta misión. Tenemos suerte de que Kepler continúe funcionando tan bien como lo hace”.

Los planetas observados por K2 se conocen como planetas en tránsito porque sus órbitas los acercan a sus estrellas anfitrionas, reduciendo ligeramente su brillo. Sin embargo, otros fenómenos astrofísicos pueden causar señales similares, por lo que se realizaron observaciones de seguimiento y análisis estadísticos detallados para confirmar la naturaleza planetaria de estas señales. Como parte de su trabajo de doctorado, Livingston viajó al observatorio Kitt Peak en el estado estadounidense de Arizona para obtener datos de un tipo especial de cámara, conocido como un interferómetro speckle instalado en un gran telescopio. Estas observaciones, junto con las observaciones de seguimiento de un telescopio en el estado de Texas, fueron necesarias para caracterizar las estrellas anfitrionas y descartar falsos positivos. La combinación de análisis detallados de datos de estos telescopios terrestres, de K2 y de Gaia permitieron la determinación precisa de los tamaños y las temperaturas de los planetas. Los hallazgos del equipo incluyen 27 candidatos adicionales que probablemente sean planetas reales, que serán objeto de futuras investigaciones.

Los científicos esperan entender qué tipos de planetas podrían existir, pero solo pueden sacar conclusiones válidas si hay suficientes planetas para un análisis estadístico sólido. La adición de un gran número de nuevos planetas, por lo tanto, conduce directamente a una mejor comprensión teórica de la formación del sistema solar. Los planetas también proporcionan buenos objetivos para estudios individuales detallados como mediciones de la composición planetaria, la estructura interior y las atmósferas, en particular, los 18 planetas en varios sistemas multiplanetarios. “La investigación de otros sistemas solares puede ayudarnos a comprender cómo se formaron los planetas e incluso nuestro propio sistema solar”, dice Livingston. “El estudio de otros mundos tiene mucho que enseñarnos sobre el nuestro”.

Fuente: University of Tokyo.

Artículo original: Largest haul of extrasolar planets for Japan“. John Livingston. Aug. 7, 2018.

Artículo Científico publicado en “The Astronomical Journal”: “44 validated planets from K2 campaign 10,“. Aug. 2, 2018. Authors:  John H. Livingston, Michael Endl, Fei Dai William D. Cochran, Oscar Barragan, Davide Gandolfi, Teruyuki Hirano, Sascha Grziwa, Alexis M. S. Smith, Simon Albrecht, Juan Cabrera, Szilard Csizmadia, Jerome P. de Leon, Hans Deeg, Philipp Eigmüller, Anders Erikson, Mark Everett, Malcolm Fridlund, Akihiko Fukui, Eike W. Guenther, Artie P. Hatzes, Steve Howell, Judith Korth, Norio Narita, David Nespral, Grzegorz Nowak, Enric Palle, Martin Pätzold, Carina M. Persson, Jorge Prieto-Arranz, Heike Rauer, Motohide Tamura, Vincent Van Eylen e Joshua N. Winn.

Material relacionado:

El artículo publicado por el Instituto Naacional de Astrofísica de Italia (INAF):

Sobre la Misión Kepler K2 y noticias:

La página para científicos:

 

Los programas abiertos al público para la detección de exoplanetas:

Para poder examinar el imponente caudal de datos de las misiones Kepler y K2 se ha recurrido a los ciudadnos científicos (aficionados) a través de la creación de Programas abiertos al público.   Nos referiremos primero, en particular a aquellos alojados en la plataforma Zooniverse.

El primero de ellos fue Planet Hunters en el año 2010.  El proyecto fue una apuesta sobre la capacidad del reconocimiento humano de patrones, para vencer a las máquinas solo de vez en cuando y detectar la reveladora inclinación de la curva de luz de una estrella con un planeta en tránsito que no fue detectado por las rutinas automáticas de búsqueda de patrones repetitivos.

El resultado fue contundente con la identificación de una gran cantidad de candidatos y la confirmación de nuevos exoplanetas. Puede ver los descubrimientos y los resultados científicos de la primera versión de Planet Hunters en la  lista de artículos publicados y en el blog del proyecto .

Luego de los primeros 4 años del proyecto el sistema evolucionó a una nueva versión, que es la que está en uso actualmente.

 Poco tiempo atrás surgió un nuevo proyecto llamado Exoplanet Explorers, alojado en la plataforma Zooniverse, utilizando el sistema de crowdsourcing. Apenas inaugurado el programa fue posible descubrir un nuevo sistema de 5 planetas:

Pero se ha enfocado últimamente el problema del análisis de datos con herramientas más potentes de Inteligencia Artificial. Se han descubierto exoplanetas aplicando “Machine Learning” a conjuntos de datos seleccionados de la base de datos de Kepler K2. Este nuevo procedimiento es alentador y el científico a cargo de uno de los hallazgos, pone el código que utilizó a disposición del público:

 

Videos: 

 

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