Los investigadores que trabajan con datos del TESS (Satélite de Estudio de Exoplanetas en Transito) de la NASA han encontrado un planeta que orbita alrededor de dos estrellas. Inicialmente, el sistema fue identificado por científicos ciudadanos como un par de estrellas binarias eclipsantes sin un planeta. Pero un pasante que observó más de cerca esos datos descubrió que estaban mal identificados.
El nombre del pasante es Wolf Cukier y fue pasante de verano en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, la agencia que administra TESS. Los científicos ciudadanos de Zooniverse en el programa TESS de Planet Hunters capturaron variaciones en el brillo de las estrellas en los datos de TESS y los cargaron. Cukier estaba examinando esas cargas más de cerca cuando encontró los datos de TOI 1338, un sistema estelar binario a unos 1300 años luz de distancia en la constelación Pictor.
"Estaba buscando a través de los datos todo lo que los voluntarios habían marcado como un binario eclipsante, un sistema en el que dos estrellas giran en círculo y desde nuestro punto de vista se eclipsan en cada órbita", dijo Cukier. “Unos tres días después de mi pasantía, vi una señal de un sistema llamado TOI 1338. Al principio pensé que era un eclipse estelar, pero el momento era incorrecto. Resultó ser un planeta ".
Un planeta circumbinario es uno que orbita dos estrellas, y este es el primero de TESS. Hay más de 20 otros circuitos confirmados y un puñado de no confirmados o dudosos. Este descubrimiento fue presentado en un panel de discusión en la reunión anual de la American Astronomical Society. Cukier y otros investigadores presentaron sus hallazgos en un documento a una revista científica.
El planeta se llama TOI 1338 by es el único planeta que conocemos en el sistema. Es aproximadamente 6.9 veces más grande que la Tierra, lo que lo ubica entre Neptuno y Saturno para comparar. Una de las estrellas que orbita es aproximadamente un 10% más masiva que nuestro Sol, mientras que la otra es más fría y tenue, y solo un tercio de la masa del Sol. Dado que TOI 1338 b está en casi el mismo plano que las estrellas, experimenta eclipses solares cada 15 días.
TESS funciona mediante la detección de planetas que pasan entre nosotros y sus estrellas. Cada vez que sucede se llama tránsito. Sus cámaras sensibles pueden detectar estas pequeñas gotas de luz de la estrella. TESS está en una misión de dos años para detectar exoplanetas mediante el estudio del mismo sector del cielo durante 27 días a la vez. Su objetivo es encontrar mundos similares a la Tierra alrededor de las estrellas cercanas, que son más fáciles de seguir para otros observatorios y telescopios.
Pero la mayoría de los exoplanetas detectados hasta ahora, por TESS y otros cazadores de planetas, orbitan una sola estrella. Los circuitos como TOI 1338 b son más difíciles de detectar. Ambas estrellas en el sistema también están en órbita, por lo que es difícil desenredar los diversos tránsitos y saltos de luz. En este caso, la estrella más pequeña pasa por delante de la más grande, creando una caída similar en la luz de las estrellas como el tránsito del planeta.
"Estos son los tipos de señales con los que los algoritmos realmente luchan".
Vaselin Kostov, Autor principal, Instituto SETI y Centro de vuelo espacial Goddard
Los tránsitos de TOI 1338 b ocurren de manera irregular, entre cada 93 y 95 días, por lo que no son periódicos. Y la profundidad y la duración de los tránsitos también es variable, debido al movimiento de ambas estrellas. Para agravar la dificultad está el hecho de que TESS solo puede ver el tránsito del planeta frente a la estrella más grande, no la más pequeña.
"Estos son los tipos de señales con los que los algoritmos realmente luchan", dijo el autor principal Veselin Kostov, científico investigador del Instituto SETI y Goddard, quien ha trabajado en otros estudios de planetas circumbinarios. "El ojo humano es extremadamente bueno para encontrar patrones en los datos, especialmente patrones no periódicos como los que vemos en los tránsitos de estos sistemas".
Cukier miró los datos de tránsito y al principio no estaba seguro. Cada tránsito tuvo que ser examinado individualmente, porque tanto el tránsito del planeta como el tránsito de la estrella más pequeña frente a la más grande produjeron caídas similares en la luz de las estrellas. Inicialmente parecía que la estrella más pequeña estaba causando la caída, pero el momento no coincidió con un eclipse. El equipo utilizó un paquete de software llamado "Eleanor", llamado así por el protagonista en "Contacto" de Carl Sagan, para ayudarlos a comprender lo que estaban viendo.
"En todas sus imágenes, TESS está monitoreando millones de estrellas", dijo la coautora Adina Feinstein, estudiante graduada de la Universidad de Chicago. "Por eso nuestro equipo creó Eleanor. Es una forma accesible de descargar, analizar y visualizar datos de tránsito. Lo diseñamos pensando en los planetas, pero otros miembros de la comunidad lo usan para estudiar estrellas, asteroides e incluso galaxias ".
TESS no es el primero en estudiar TOI 1338. Se ha estudiado desde el suelo en estudios de velocidad radial. Esos datos de archivo ayudaron al equipo a identificar la órbita de TOI 1338 b. Según ellos, la órbita del planeta será estable durante los próximos 10 millones de años, aunque desde nuestra perspectiva dejará de transitar frente a su estrella en noviembre de 2023. Luego, en aproximadamente 2031, veremos los tránsitos nuevamente, gracias al ángulo. de la órbita.
Aunque solo hemos identificado algunos, los circuitos pueden ser relativamente comunes. Son difíciles de encontrar, especialmente los pequeños, a pesar de que los circuitos circulares tienen más probabilidades de transitar que los planetas que orbitan una sola estrella.
Los planetas circumbinarios pueden tener algunas características extrañas en comparación con los planetas que orbitan una sola estrella. Las características orbitales de estos sistemas pueden ser complejas y dinámicas. Algunos astrónomos los llaman "violentos".
Un circuito descubierto en 2014, Kepler 413-b, tiene una inclinación axial que puede variar hasta en un 30% en 11 años. Está cerca del borde interior de la zona habitable, y sus estaciones pueden fluctuar enormemente. Los astrónomos que estudian el planeta observaron tres tránsitos ocurridos con 66 días de diferencia. Luego no hubo tránsitos durante 800 días, seguidos de cinco tránsitos más, también separados por 66 días cada uno. Esas brechas en los tránsitos llevan a los científicos a creer que hay muchos más circuitos por ahí, simplemente no estamos observando en el momento adecuado para verlos transitar.
Los sistemas de estrellas binarias son comunes, y los astrónomos esperan que TESS encuentre cientos de miles más de sistemas de estrellas binarias eclipsantes durante la misión de dos años. En base a eso, es probable que la nave espacial encuentre muchos más planetas circumbinarios. Como referencia, Kepler encontró 12 planetas circumbinarios en 10 sistemas estelares binarios eclipsantes.
Más:
- Comunicado de prensa: La misión TESS de la NASA descubre su primer mundo con dos estrellas
- Revista espacial: Hubble detecta un planeta alrededor del sistema estelar binario
- Entrada de Wikipedia: planetas circumbinarios
