Detectan una nueva supertierra alrededor de una estrella enana roja

Recreación artística de la supertierra orbitando alrededor de la enana roja GJ 740. Crédito: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC).

En los últimos años se ha llevado a cabo un seguimiento exhaustivo de estrellas enanas rojas con el objetivo de encontrar exoplanetas orbitando a su alrededor. Estas estrellas poseen una temperatura efectiva comprendida entre 2.400 y 3.700 K (más de 2.000 grados más frías que el Sol) y una masa entre 0.08 y 0.45 masas solares. En este sentido, un equipo de investigadores dirigido por Borja Toledo Padrón, estudiante de doctorado Severo Ochoa-La Caixa del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), especializado en la búsqueda de planetas alrededor de este tipo de estrellas, ha descubierto una supertierra alrededor de GJ 740, una estrella enana fría situada a unos 36 años luz de la Tierra.

El planeta orbita su estrella con un período orbital de 2.4 días y posee una masa aproximada de 3 masas terrestres. Debido a la cercanía de la estrella al Sol y del planeta a su estrella, esta nueva supertierra podrá ser objeto de estudio en futuras investigaciones con los telescopios de gran diámetro al final de esta década. Los resultados del estudio se han publicado recientemente en la revista Astronomy & Astrophysics.

“Nos encontramos frente al planeta con el segundo periodo orbital más corto alrededor de este tipo de estrella. La masa y el periodo orbital de este planeta sugieren una composición rocosa, así como un radio estimado de 1.4 radios terrestres, que podrá ser confirmado con futuras observaciones del satélite TESS”, explica Borja Toledo Padrón, autor principal del descubrimiento. Los datos también indican la presencia de un posible segundo planeta con un período orbital de 9 años y una masa similar a la de Saturno (aproximadamente 100 masas terrestres), aunque su señal de velocidad radial podría estar causada por el ciclo magnético de la estrella (semejante al que experimenta el Sol), y por lo tanto son necesarios más datos para confirmar el origen de dicha señal.

La misión Kepler, reconocida por ser una de las más exitosas en la detección de exoplanetas a través del método de tránsitos (el cual consiste en la búsqueda de pequeñas variaciones periódicas en el brillo de la estrella causadas por tránsitos de los planetas que orbitan a su alrededor), ha descubierto un total de 156 nuevos planetas alrededor de estrellas frías. A partir de estos datos se ha estimado que este tipo de estrellas albergan en promedio 2.5 planetas con un período orbital inferior a 200 días. “La búsqueda de nuevos exoplanetas alrededor de estrellas frías está impulsada por la menor diferencia que existe entre la masa planetaria y la masa estelar en comparación con estrellas de otras clases espectrales (lo cual facilita la detección de señales planetarias), así como la gran abundancia de este tipo de estrellas en nuestra galaxia”, comenta Borja Toledo Padrón.

Las estrellas frías también son un objetivo ideal para la búsqueda de planetas a través del método de velocidad radial. Este método se basa en la detección de pequeñas variaciones en la velocidad debido a la atracción gravitacional que ejercen los planetas orbitando a su alrededor, a través de observaciones espectroscópicas. Desde el descubrimiento en 1998 de la primera señal en velocidad radial de un exoplaneta alrededor de una estrella fría, hasta la fecha, se han descubierto un total de 116 exoplanetas alrededor de esta clase de estrellas utilizando la técnica de la velocidad radial. “La mayor dificultad intrínseca de este método está relacionada con la intensa actividad magnética de este tipo de estrellas, la cual puede producir señales espectroscópicas muy similares a aquellas causadas por un exoplaneta”, declara Jonay I. González Hernández, investigador del IAC y coautor de este trabajo.

El estudio forma parte del proyecto HADES (HArps-n red Dwarf Exoplanet Survey), en el que colaboran el IAC, el Institut de Ciències de l’Espai (IEEC-CSIC) de Cataluña, y el programa italiano GAPS (Global Architecture of Planetary Systems), y cuyo objetivo es la detección y caracterización de exoplanetas alrededor de estrellas frías, utilizando para ello el espectrógrafo HARPS-N, situado en el Telescopio Nazionale Galileo (TNG) del Observatorio del Roque de Los Muchachos (Garafía, La Palma). Esta detección ha sido posible gracias a una campaña de seis años de observación con HARPS-N, complementada con medidas de los espectrógrafos CARMENES (situado en el Observatorio de Calar Alto, Almería) y HARPS (situado en el Observatorio La Silla, Chile), así como el soporte fotométrico proporcionado por los surveys ASAS y EXORAP. En este trabajo también participan los investigadores del IAC Alejandro Suárez Mascareño y Rafael Rebolo.

Artículo: B. Toledo-Padrón, A. Suárez Mascareño, J. I. González Hernández, R. Rebolo, et al. “A super-Earth on a close-in orbit around the M1V star GJ 740”. Astronomy & Astrophysics, 7 de abril de 2021: https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2021/04/aa40099-20/aa40099-20.html

- DOI: 10.1051/0004-6361/202040099

 

Contacto en el IAC:

- Borja Toledo Padrón: btoledo [at] iac.es

- Jonay I. González Hernández: jonay [at] iac.es

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