Científicos ciudadanos descubren dos planetas gaseosos alrededor de una estrella brillante similar al Sol

En la representación de este artista, dos planetas gaseosos orbitan la estrella brillante HD 152843. Estos planetas fueron descubiertos a través del proyecto de ciencia ciudadana ‘Planet Hunters TESS‘, en colaboración con científicos profesionales.
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NASA / Scott Wiessinger.

Por la noche, a Miguel de siete años le gusta hablar con su padre César Rubio sobre planetas y estrellas. «Trato de fomentar eso», dice Rubio, un maquinista en Pomona, California, que fabrica piezas para equipos de generación de energía y minería. 

César Rubio y su hijo Miguel disfrutan hablando juntos sobre el espacio.
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: Cesar Rubio
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Ahora, el padre del niño puede afirmar que también ayudó a descubrir planetas. Es uno de los miles de voluntarios que participan en  Planet Hunters TESS. Éste es un proyecto de ciencia ciudadana financiado por la NASA que busca evidencia de planetas más allá de nuestro Sistema Solar o exoplanetas. La ciencia ciudadana es una forma de que el público colabore con los científicos. Más de 29.000 personas en todo el mundo se han unido al esfuerzo ‘Planet Hunters TESS’ para ayudar a los científicos a encontrar exoplanetas. 

Planet Hunters TESS ha anunciado el descubrimiento de dos exoplanetas en un estudio publicado en línea en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. El estudio enumera a Rubio y a más de una docena de otros científicos ciudadanos como coautores.

Las características de la estrella y los nuevos exoplanetas descubiertos

Estos mundos exóticos orbitan alrededor de una estrella llamada HD 152843, ubicada a unos 352 años luz de distancia. Esta estrella tiene aproximadamente la misma masa que el Sol, pero es casi 1,5 veces más grande y un poco más brillante. 

El planeta b, del tamaño aproximado de Neptuno, es unas 3,4 veces más grande que la Tierra. Completa una órbita alrededor de su estrella en unos 12 días. El planeta c, el planeta exterior, es aproximadamente 5,8 veces más grande que la Tierra, lo que lo convierte en un «sub-Saturno». Su período orbital es de entre 19 y 35 días. En nuestro propio Sistema Solar, ambos planetas estarían bien dentro de la órbita de Mercurio, que es de aproximadamente 88 días.

«Estudiarlos juntos, al mismo tiempo, es realmente interesante para restringir las teorías de cómo los planetas se forman y evolucionan con el tiempo», dijo Nora Eisner. Ella es estudiante de Doctorado en Astrofísica en la Universidad de Oxford en el Reino Unido y autora líder del estudio. 

TESS son las siglas de  Transiting Exoplanet Survey Satellite , una nave espacial de la NASA que se lanzó en Abril de 2018. El equipo de TESS ha utilizado datos del observatorio para identificar más de 100 exoplanetas y más de 2.600 candidatos que esperan confirmación.  

Sobre el proyecto ‘Planet Hunters TESS’ y su utilidad para los profesionales

Planet Hunters TESS, comenzó en Diciembre de 2018, poco después de que los primeros datos de TESS se hicieran públicos. El proyecto es operado a través del sitio web de Zooniverse. Los voluntarios observan gráficos que muestran el brillo de diferentes estrellas a lo largo del tiempo. Observan cuál de esas gráficas muestra una breve caída en el brillo de la estrella y luego una oscilación hacia arriba hasta el nivel original. Esto puede suceder cuando un planeta cruza la cara de su estrella, bloqueando un poco de luz, un evento llamado «tránsito». 

El proyecto Planet Hunters comparte cada gráfico de brillo, llamado «curva de luz», con 15 voluntarios. En el fondo del sitio web, un algoritmo recopila todas las presentaciones de los voluntarios y selecciona las curvas de luz que varios voluntarios han marcado. Luego, Eisner y sus colegas observan las curvas de luz mejor clasificadas y determinan cuáles serían buenas para el seguimiento científico. 

Estamos en una era de técnicas informáticas sofisticadas como el aprendizaje automático. Sin embargo tener un gran grupo de voluntarios mirando a través de los datos del telescopio es de gran ayuda para los investigadores. Dado que los investigadores no pueden entrenar perfectamente a las computadoras para identificar las firmas de planetas potenciales, el ojo humano sigue siendo valioso. “Es por eso que se pierden muchos candidatos a exoplanetas y por qué la ciencia ciudadana es excelente”, dijo Eisner. 

Sobre la investigación que llevó al descubrimiento

En el caso de HD 152843, los científicos ciudadanos observaron un gráfico que mostraba su brillo durante un mes de observaciones de TESS. La curva de luz mostró tres caídas distintas, lo que significa que al menos un planeta podría estar orbitando la estrella. Los 15 científicos ciudadanos que observaron esta curva de luz señalaron al menos dos tránsitos. Algunos de ellos señalaron la curva de luz en el foro de discusión en línea TESS de Planet Hunters. 

Luego, los científicos miraron más de cerca. Al comparar los datos con sus modelos, estimaron que dos tránsitos provenían del planeta interior y el otro provenía de un segundo planeta exterior. 

Los científicos debían asegurarse de que las señales de tránsito provengan de planetas y no de alguna otra fuente. Por ejemplo tales como estrellas que se eclipsan entre sí, asteroides que pasan o los movimientos del propio TESS. Para ello necesitaban observar la estrella con un método diferente. Utilizaron entonces instrumentos especializados. Uno llamado HARPS-N (Buscador de Planetas de Alta Precisión de Velocidad Radial para el hemisferio norte) en el Telescopio Nazionale Galileo en La Palma, España. El otro, EXPRES (Espectrómetro de Precisión Extrema), un instrumento en el Observatorio Lowell en Flagstaff. , Arizona. Tanto HARPS como EXPRES buscan la presencia de planetas examinando si la luz de las estrellas se «bambolea» debido a los planetas que orbitan su estrella. Esta técnica, llamada método de velocidad radial, también permite a los científicos estimar la masa de un planeta distante.

Estimaciones de las masas de los nuevos exoplanetas

Los científicos no pudieron obtener una señal lo suficientemente clara para señalar las masas de los planetas. Sin embargo obtuvieron suficientes datos de velocidad radial para hacer estimaciones de masa. Hallaron aproximadamente 12 veces la masa de la Tierra para el planeta b y aproximadamente 28 veces la masa terrestre para el planeta c. Sus medidas validan que las señales indican la presencia de planetas; se necesitan más datos para confirmar sus masas. Los científicos continúan observando el sistema planetario con HARPS-N y esperan tener pronto más información sobre los planetas. 

En el futuro cercano se podrán estudiar las atmósferas de los exoplanetas

Los investigadores pronto tendrán herramientas de alta tecnología para ver si estos planetas tienen atmósferas y qué gases están presentes en ellos. El telescopio espacial James Webb (NASA), podrá observar qué tipo de moléculas componen las atmósferas de planetas como estos, especialmente el planeta exterior más grande. Los planetas HD 152843 son demasiado calientes y gaseosos para sustentar la vida tal como la conocemos. Pero es valioso estudiarlos a medida que los científicos aprenden sobre el rango de posibles planetas en nuestra galaxia. 

«Estamos dando pequeños pasos en la dirección de encontrar un planeta similar a la Tierra y estudiar su atmósfera. Seguimos ampliando los límites de lo que podemos ver», dijo Eisner. 

Alexander Hubert está estudiando para convertirse en Profesor de Matemáticas y Latín. Disfruta de los proyectos de ciencia ciudadana de Astronomía.
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: Alexander Hubert
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Hubo un reconocimiento a los científicos ciudadanos que participaron en este trabajo, junto a tres de los moderadores del foro de discusión de Planet Hunters. Fueron invitados a incluir sus nombres como coautores en el estudio que anuncia el descubrimiento de estos planetas. 

Dos Científicos Ciudadanos que participaron

Uno de estos científicos ciudadanos es Alexander Hubert, un estudiante universitario que se concentra en matemáticas y latín en Würzburg, Alemania. Tiene planes de convertirse en maestro de escuela secundaria. Hasta ahora, ha clasificado más de 10,000 curvas de luz a través de Planet Hunters TESS. 

“A veces lamento que en nuestros tiempos tengamos que limitarnos a una, tal vez dos materias, como para mí, latín y matemáticas”, dijo Hubert. «Estoy muy agradecido de tener la oportunidad en Zooniverse de participar en algo diferente». 

Elisabeth Baeten de Lovaina, Bélgica, otra coautora, trabaja en la administración de reaseguros. Dice que clasificar las curvas de luz en Planet Hunters TESS es «relajante». Interesada en la Astronomía desde la infancia, fue una de las voluntarias originales de Galaxy Zoo. Este último es un proyecto de ciencia ciudadana sobre Astronomía que comenzó en 2007. Galaxy Zoo invitó a los participantes a clasificar las formas de galaxias distantes.

Elisabeth Baeten ha sido parte de más de una docena de estudios científicos publicados a través de proyectos de Zooniverse.
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Elisabeth Baeten

Baeten ha sido parte de más de una docena de estudios publicados a través de proyectos de Zooniverse. Pero el nuevo estudio es la primera publicación científica de Rubio. La Astronomía ha sido un interés de toda la vida y algo que ahora puede compartir con su hijo. Los dos a veces miran juntos el sitio web de Planet Hunters TESS.  

“Siento que estoy contribuyendo, aunque sea solo una pequeña parte”, dijo Rubio. «Especialmente la investigación científica, es satisfactoria para mí».

Sobre el artículo

Fuente: NASA

Artículo original: ‘Citizen Scientists Discover Two Gaseous Planets around a Bright Sun-like Star’. Elizabeth Landau. June 10, 2021.

Material relacionado

Utilizando los datos de TESS


Nora Eisner, la Investigadora Principal detrás de Planet Hunters TESS en la Universidad de Oxford, habla acerca del proyecto.
Crédito: Zooniverse.

El siguiente artículo explica el primer exoplaneta validado del proyecto:

Sobre la búsqueda de exoplanetas por el aficionado y el papel que cumple la Astronomía Amateur en la era de los telescopios espaciales y grandes telescopios terrestres:

El sitio del Dr. Dennis Conti con exclente información para el aficionado:

Exoplanet Observing by Amateur AstronomersDr. Dennis M. Conti.

Otros artículos:

 Proyectos de Ciencia Ciudadana de búsqueda de exoplanetas y artículos relacionados:

Otro descubrimiento de Científicos Ciudadanos

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, científicos ciudadanos descubrieron un planeta aproximadamente el doble del tamaño de la Tierra, en la zona habitable de su estrella. 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. El siguiente artículo lo presenta y tiene una rica colección de recursos sobre la Misión Tess y la ciencia ciudadana.

Libros

Videos:

El siguiente video, corresponde a un chat sobre cómo cazar exoplanetas con el Proyecto TESS Planet Hunter de Zooniverse:

Los Proyectos de Ciencia Ciudadana:

El ámbito de influencia de la Ciencia Ciudadana va mucho más allá del campo de la Astronomía, incursionando en todas las áreas de la investigación científica. Una visión general sobre la Ciencia Ciudadana se presenta en el siguiente artículo que examina en profundidad el tema. Su apartado “Material relacionado” contiene una selección de recursos al respecto.

La NASA tiene una amplia variedad de colaboraciones de ciencia ciudadana. Los temas van desde la ciencia de la Tierra hasta el Sol y el Universo en general. Cualquiera en el mundo puede participar. Consulte las últimas oportunidades en  science.nasa.gov/citizenscience . 

Curiosidades

¿Cuántos Planetas Encontrará TESS?

Representación artística  del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) (Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito) y sus 4 telescopios. Crédito: NASA / MIT.

¿Cuántos planetas se espera que TESS encuentre? Ese fue el tema de un nuevo estudio realizado por un equipo de investigadores. Ellos intentaron estimar cuántos planetas  es probable que descubra TESS, así como las propiedades físicas de estos planetas y las estrellas que orbitan. En total, estiman que TESS encontrará miles de planetas en órbita alrededor de una variedad de estrellas durante su misión primaria de dos años. La siguiente publicación lo aborda, conteniendo también recursos sobre la misión TESS y otras misiones espaciales de búsqueda de exoplanetas.

¿Cuántos Planetas Encontrará TESS? Carlos Costa. Mayo 6, 2018.

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