Científicos Ciudadanos encuentran un nuevo mundo con el telescopio de la NASA

Representación artística del sistema K2-288 compuesto por dos estrellas tipo M frías de pequeño tamaño separadas por 8200 millones de kilómetros. El exoplaneta descubierto K2-288Bb de 1.9 veces el tamaño de la Tierra se ve en primer plano. El sistema se encuentra a 226 años luz de la Tierra. Crédito: Exoplanets Explorers.

Utilizando datos del telescopio espacial Kepler de la NASA , los científicos ciudadanos han descubierto un planeta aproximadamente el doble del tamaño de la Tierra ubicado dentro de la zona habitable de su estrella, el rango de distancias orbitales donde puede existir agua líquida en la superficie del planeta. El nuevo mundo, conocido como K2-288Bb, podría ser rocoso o podría ser un planeta rico en gas similar a Neptuno. Su tamaño es raro entre los exoplanetas, planetas más allá de nuestro Sistema Solar.

“Es un descubrimiento muy emocionante debido a cómo fue encontrado, su órbita templada y porque los planetas de este tamaño parecen ser relativamente poco comunes”, dijo Adina Feinstein, estudiante graduada ahora en la Universidad de Chicago que habló sobre el descubrimiento el Lunes 7 de Enero. en la 233 Reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Seattle. También es la autora principal de un artículo que describe el nuevo planeta, aceptado para su publicación por The Astronomical Journal .

Ubicado a 226 años luz de distancia, en la constelación de Tauro, el planeta se encuentra en un sistema estelar conocido como K2-288, que contiene un par de estrellas de tipo M frías y tenues, separadas por aproximadamente 5,1 mil millones de millas (8,2 mil millones de kilómetros), aproximadamente seis veces la distancia entre Saturno y el Sol. La estrella más brillante es aproximadamente la mitad en masa y tamaño que el Sol, mientras que su compañero es aproximadamente un tercio de la masa y el tamaño del Sol. El nuevo planeta, K2-288Bb, orbita la estrella más pequeña y tenue cada 31.3 días.

En 2017, Feinstein y Makennah Bristow, una estudiante de pregrado de la Universidad de Carolina del Norte en Asheville, trabajaron como pasantes con Joshua Schlieder, Astrofísico en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Buscaron en los datos de Kepler la evidencia de tránsitos, la atenuación regular de una estrella cuando un planeta en órbita se mueve a través de la cara de la estrella.

Al examinar los datos de la cuarta campaña de observación de la misión K2 de Kepler , el equipo observó dos probables tránsitos planetarios en el sistema. Pero los científicos necesitan tener  un tercer tránsito antes de pronunciarse en el descubrimiento de un candidato a planeta , y no hubo una tercera señal en las observaciones que revisaron.

En la figura se muestra la curva de luz (la cantidad de luz que vemos de una estrella a lo largo del tiempo) con los tránsitos. Crédito: Exoplanet Explorers.

Sin embargo, resultó que el equipo no estaba analizando todos los datos.

En el modo K2 de Kepler, que se extendió desde 2014 hasta 2018, la nave espacial se reposicionó para apuntar a un nuevo sector del cielo al comienzo de cada campaña de observación de tres meses. Los astrónomos se preocuparon inicialmente de que este reposicionamiento causaría errores sistemáticos en las mediciones.

“Reorientar a Kepler en relación con el Sol causó cambios minúsculos en la forma del telescopio y la temperatura de la electrónica, que inevitablemente afectaron las medidas sensibles de Kepler en los primeros días de cada campaña”, dijo el coautor Geert Barentsen, Astrofísico en El Ames Research Center de la NASA en Silicon Valley, California, y el Director de la Oficina de Observadores Invitados para las misiones Kepler y K2.

Para lidiar con esto, las primeras versiones del software que se usaron para preparar los datos para el análisis de la búsqueda de planetas simplemente ignoraron los primeros días de observaciones, y ahí es donde se ocultaba el tercer tránsito.

A medida que los científicos aprendieron cómo corregir estos errores sistemáticos, se eliminó este paso de recorte, pero los primeros datos de K2 que Barstow estudió se habían recortado.

“Finalmente, volvimos a ejecutar todos los datos de las primeras campañas a través del software modificado y luego volvimos a ejecutar la búsqueda del planeta para obtener una lista de candidatos, pero estos candidatos nunca fueron inspeccionados visualmente”, explicó Schlieder, coautor del estudio (paper). “Inspeccionar, o examinar, los tránsitos con el ojo humano es crucial porque el ruido y otros eventos astrofísicos pueden imitar los tránsitos”.

En cambio, los datos reprocesados ​​se publicaron directamente en Exoplanet Explorers , un proyecto donde el público busca en  las observaciones de Kepler K2 para localizar nuevos planetas en tránsito. En Mayo de 2017, los voluntarios notaron el tercer tránsito y comenzaron una emocionante discusión sobre lo que entonces se pensaba que era un candidato del tamaño de la Tierra en el sistema, que llamó la atención de Feinstein y sus colegas.

“Así es como nos lo perdimos, y los ojos de los científicos ciudadanos hicieron que este hallazgo sea extremadamente valioso y nos lo indicaron”, dijo Feinstein.

El equipo comenzó las observaciones de seguimiento utilizando el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA , el telescopio Keck II en el Observatorio WM Keck y el Telescopio Infrarrojo de la NASA (los dos últimos en Hawai) y también examinó los datos de la misión Gaia de la ESA (Agencia Espacial Europea) .

Se estima que es aproximadamente 1.9 veces el tamaño de la Tierra, K2-288Bb es la mitad del tamaño de Neptuno. Esto coloca al planeta dentro de una categoría recientemente descubierta llamada brecha de Fulton, o brecha de radio . Entre los planetas que orbitan cerca de sus estrellas, hay una curiosa escasez de mundos entre 1,5 y dos veces el tamaño de la Tierra. Este es probablemente el resultado de la intensa luz estelar que rompe las moléculas atmosféricas y erosiona las atmósferas de algunos planetas con el tiempo, dejando atrás dos poblaciones. Dado que el radio de K2-288Bb lo coloca en esta brecha, puede proporcionar un estudio de un caso de evolución planetaria dentro de este rango de tamaño.

Los investigadores utilizando los  datos del Observatorio WM Keck y de la misión  Kepler de la NASA han descubierto una brecha en la distribución de tamaños de los exoplanetas pequeños , lo que indica que la mayoría de los planetas descubiertos por Kepler hasta ahora se dividen en dos clases distintas de tamaño: las tierras rocosas y súper-Tierras (similares a Kepler 452b), y los mini-Neptunos (similares a Kepler-22b). Este histograma muestra el número de planetas por cada 100 estrellas como una función del tamaño del planeta respecto al de la Tierra. Crédito: NASA / Ames / Caltech / Universidad de Hawai (BJ Fulton).

El 30 de Octubre de 2018, Kepler se quedó sin combustible y terminó su misión después de nueve años, durante los cuales descubrió 2.600 planetas confirmados alrededor de otras estrellas, la mayoría de los que ahora se conocen, junto con miles de candidatos adicionales que los astrónomos están trabajando para confirmar. Y si bien el Satélite de Exploración de Exoplanetas en Tránsito de la NASA TESS es el más reciente cazador de planetas operando en el espacio, este nuevo hallazgo muestra que más descubrimientos esperan a los científicos en los datos de Kepler.

 

Ames administra las misiones Kepler y K2 para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, dirigió el desarrollo de la misión Kepler. Ball Aerospace & Technologies Corporation operó el sistema de vuelo con el apoyo del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado en Boulder.

Para más información sobre las misiones Kepler y K2, visite:

http://www.nasa.gov/kepler

Fuente: NASA/JPL- Calthec.

Artículo original: “Citizen Scientists Find New World with NASA Telescope“. January 7, 2019.

 

Material relacionado:

El artículo original publicado por Exoplanets Explorers sobre el que se basa este artículo, fue redactado por Adina Feinstein,  Astrofísica graduada de la Universidad Tufts en Boston, cursando ahora una Maestría en la Universidad de Chicago  y autora del estudio:

El paper publicado en el “Astronomical Journal”:

 

Otro resultado importante de los Científicos Ciudadanos también fue publicado junto con el artículo anterior el 7 de Enero, 2019:

 

El siguiente artículo analiza la distribución de tamaños de los exoplanetas pequeños, que  presenta una brecha entre 1.5 y 2 radios terrestres:

El apartado “Material relacionado” del artículo anterior contiene una selección de recursos sobre exoplanetas.

 

Otros artículos:

Un resúmen de los descubrimientos más importantes encontrados con los datos de Kepler se presenta en el artículo:

Sobre la Misión TESS:

La Misión TESS tiene  por un un lado un programa de apooyo para grupos de astrónomos profesionales que deseen aportar datos de observación sobre los objetivos de Tess y por otro, un programa para los científicos aficionados de importancia fundamental para la revisión ocular de curvas de luz obtenidas por la Misión:

Un  artículo interesante sobre “Planet Hunters Tess”, escrito por un participante del proyecto:

 

Una cronología de las misiones espaciales de búsqueda de exoplanetas, pasadas, presentes y en proyecto:

Una extensa y completa selección de web-links sobre exoplanetas y campos relacionados es la que presenta la British Astronomical Association:

Para los interesados en el tema exoplanetas en sistemas con múltiples estrellas, los siguientes links son de utilidad:

Sobre los Proyectos de Ciencia Ciudadana:

Una colección de videos de Charlas y Conferencias en Español para informarse sobre la Ciencia Ciudadana aplicada a todos los campos del conocimiento es la presentada en You Tube: Ciencia Ciudadana. You Tube.

Añadimos un interesante Hangout donde la Dra. Pamela Gay de “CosmoQuest” habla sobre “Ciencia Ciudadana” :

Una presentación de la Dra. Pamela Gay también sobre Ciencia Ciudadana, ofrecida en la Universidad de Nebraska, Lincoln, en 2008:

Uno de los casos más notables es el realizado por  Hanny van Arkel, que se detalla en el siguiente artículo, que además contiene una selección de recursos sobre Ciencia Ciudadana:

Nuestro compatriota Washington Kryzanowzky también tuvo éxito en la captura de  exoplanetas  a través del Proyecto Planet Hunters de la Plataforma ZooUniverse:

Hay muchos más proyectos de Ciencia Ciudadana a parte de los que presentan las plataformas  ZooUniverse y SciStarter;  un artículo que reúne una extensa lista de ellos es:

 

 

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