La NASA quiere que ayudes a estudiar planetas alrededor de otras estrellas

Los miembros del público pueden ayudar a los astrónomos a observar y estudiar el cielo nocturno a través del programa ‘Universe of Learning Exoplanet Watch’ de la NASA.
 Crédito:
NASA/Bill Dunford
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El proyecto ‘Exoplanet Watch’ lo invita a usar su teléfono inteligente o telescopio personal para ayudar a rastrear mundos fuera de nuestro Sistema Solar.

Se ha confirmado que existen más de 5000 planetas fuera de nuestro Sistema Solar, que presentan una amplia gama de características como nubes hechas de vidrio y soles gemelos. Los científicos estiman que podría haber millones de exoplanetas más solo en nuestra galaxia natal, lo que significa que los astrónomos profesionales podrían usar de su ayuda para rastrearlos y estudiarlos.

Aquí es donde entra Exoplanet Watch. Los participantes en el programa pueden usar sus propios telescopios para detectar planetas fuera de nuestro Sistema Solar, o pueden buscar exoplanetas en datos de otros telescopios usando una computadora o un teléfono inteligente.

Exoplanet Watch comenzó en el 2018 bajo ‘Universe of Learning’ de la NASA , uno de los programas de activación científica de la agencia que permite a cualquier persona experimentar cómo se hace la ciencia y descubrir el universo por sí mismo. Hasta hace poco había límites sobre cuántas personas podían ayudar a mirar a través de los datos recopilados por otros telescopios, pero ahora este programa está fácilmente disponible para cualquiera. Siguiendo las instrucciones del sitio, los participantes pueden descargar datos a su dispositivo o acceder a ellos a través de la nube y luego evaluarlos utilizando una herramienta de análisis de datos personalizada.

«Con Exoplanet Watch puedes aprender a observar exoplanetas y hacer análisis de datos usando el software que usan los científicos reales de la NASA», dijo Rob Zellem, el creador de Exoplanet Watch y Astrofísico en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. «Estamos emocionados de mostrar a más personas cómo se hace realmente la ciencia de los exoplanetas».

Ayudar sin telescopio

Los participantes sin telescopios pueden ayudar a los astrónomos a revisar los datos que ya se han tomado. El proyecto tiene 10 años de observaciones de exoplanetas, recopiladas por un pequeño telescopio terrestre al sur de Tucson, Arizona. Este año, el proyecto comenzará a recopilar datos adicionales de otros dos telescopios en las instalaciones de ‘Table Mountain’ en el sur de California, que administra el JPL.

Estos telescopios miran las estrellas cercanas y buscan lo que los científicos llaman tránsitos de exoplanetas: caídas regulares en el brillo de una estrella causadas por un planeta que pasa entre la estrella y la Tierra. Esencialmente, un tránsito es una observación de la silueta de un planeta contra el resplandor brillante de su estrella.

Un planeta que pasa frente a su estrella madre crea una disminución en el brillo aparente de la estrella, lo que se denomina tránsito. 
Los participantes de Exoplanet Watch pueden buscar tránsitos en los datos de los telescopios terrestres, lo que ayuda a los científicos a refinar las mediciones de la longitud de la órbita de un planeta alrededor de su estrella.
 Crédito:
Centro de Investigación Ames de la NASA
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Múltiples telescopios de la NASA buscan tránsitos de exoplanetas como una forma de descubrir nuevos planetas, pero los participantes de Exoplanet Watch observan principalmente tránsitos de planetas que ya han sido descubiertos para obtener más información sobre sus órbitas. El tiempo entre los tránsitos de exoplanetas revela cuánto tarda un exoplaneta en orbitar su estrella madre; cuantos más tránsitos se miden, con mayor precisión se conoce la longitud de la órbita. Si el momento de la órbita no se mide con precisión, los científicos que desean estudiar esos planetas con más detalle con grandes telescopios terrestres o espaciales pueden perder un valioso tiempo de observación mientras esperan que aparezca el planeta. Hacer que los voluntarios clasifiquen los datos ahorrará mucho tiempo de computación y procesamiento.

Los participantes de Exoplanet Watch también buscarán variaciones en el brillo aparente de las estrellas, cambios causados ​​por características tales como destellos (destellos de luz) y manchas estelares (manchas oscuras en la superficie de una estrella). En las mediciones de tránsito, estos cambios hacen que un planeta parezca más pequeño o más grande de lo que realmente es. Este trabajo ayudará a los científicos a anticipar la variabilidad de una estrella en particular antes de estudiar sus exoplanetas con telescopios grandes y sensibles como el Telescopio Espacial James Webb de la NASA.

Los participantes en Universe of Learning Exoplanet Watch de la NASA utilizarán el software EXOplanet Transit Interpretation Code (EXOTIC) para analizar datos. No se necesita experiencia, y el sitio web del proyecto incluye tutoriales y guías.
 Crédito:
NASA/JPL-Caltech

Ayudando con su propio telescopio

El científico ciudadano Bryan E. Martin utiliza su telescopio personal para observar los tránsitos de exoplanetas con el Universe of Learning Exoplanet Watch de la NASA. No se necesita un telescopio de tamaño mínimo para participar, y aquellos que no tienen un telescopio aún pueden analizar los datos de tránsito de exoplanetas.
 Crédito:
Bryan E. Martín

¿Quieres tomar tus propios datos? Aunque la cantidad de objetivos que puedes ver aumenta con el tamaño del telescopio utilizado, no existe un requisito de tamaño mínimo. Por ejemplo, Exoplanet Watch puede ayudarlo a detectar tránsitos de exoplanetas para cientos de estrellas cercanas con solo un telescopio de 6 pulgadas (15 centímetros).

Exoplanet Watch combina observaciones del mismo objetivo por parte de múltiples observadores del cielo para obtener una medición de mayor fidelidad. La combinación de observaciones también es útil si el tránsito del planeta dura más que el tiempo que una estrella es visible en el cielo para un solo observador: varios participantes en diferentes lugares del mundo pueden observar colectivamente la duración de un tránsito largo.

Ese fue el caso de un planeta llamado HD 80606 b, que Webb observará este año. Un estudio reciente de este planeta dirigido por Kyle Pearson, el subdirector científico de Exoplanet Watch en el JPL, combinó las observaciones de más de 20 participantes de Exoplanet Watch.

El esfuerzo voluntario en HD 80606 b liberará casi dos horas de tiempo en Webb para otras observaciones. Y en las misiones que tienen como objetivo observar cientos o miles de exoplanetas, la cantidad de minutos que se ahorran al refinar las mediciones del tránsito planetario pueden sumarse y liberar una cantidad significativa de tiempo de observación, según Zellem.

Una de las políticas del programa requiere que el primer artículo que haga uso de las observaciones o análisis realizados por voluntarios incluya a esos voluntarios como coautores, como fue el caso del estudio dirigido por Pearson. “Espero que este programa reduzca las barreras a la ciencia para muchas personas e inspire a la próxima generación de astrónomos a unirse a nuestro campo”, dijo Zellem.

Más sobre el proyecto

Exoplanet Watch es un proyecto de Ciencia Ciudadana administrado por el JPL, una división de Caltech en Pasadena, California, como parte del Universe of Learning de la NASA.

Los datos terrestres para el proyecto fueron recopilados por ‘MicroObservatory Robotic Telescope Network, respaldado por Universe of Learning’ de la NASA y administrado por el Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian en Cambridge, Massachusetts. Los datos generados por voluntarios se cargan en la base de datos de exoplanetas de la Asociación Estadounidense de Observadores de Estrellas Variables (AAVSO).

El Universo de Aprendizaje de la NASA es un miembro seleccionado competitivamente del programa de Activación Científica de la NASA. El programa ‘Science Activation’ conecta a los expertos científicos de la NASA y el contenido real y las experiencias con los líderes de la comunidad para hacer ciencia de maneras que activen las mentes y promuevan una comprensión más profunda de nuestro mundo y más allá.

Este trabajo cuenta con el apoyo de la NASA con el número de premio NNX16AC65A al Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, en asociación con Caltech/IPAC, Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian y JPL.

Para obtener más información sobre Exoplanet Watch, visita:

https://exoplanets.nasa.gov/exoplanet-watch/

Para más información sobre el Universo del Aprendizaje de la NASA, visita:

https://www.universo-de-aprendizaje.org/

Para más proyectos de ciencia ciudadana de la NASA, visita:

https://science.nasa.gov/citizenscience

Echa un vistazo a los carteles de la Oficina de Viajes de Exoplanetas de la NASA

Fuente: NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL)

Artículo original:La NASA quiere que ayudes a estudiar planetas alrededor de otras estrellas‘. Calla Cofield. January 10, 2023.

Material relacionado

El ‘Abstract‘ (Resumen) del paper presentando Exoplanet Watch:

Exoplanet Watch: Inviting Citizen Scientists to Observe Transiting Exoplanets. Zellem, Robert; Biferno, Anya; Brennan, Pat; Engelke, John; Khan, Thalia; Pearson, Kyle; Zimmerman-Brachman, Rachel; Exoplanet Watch.

Debido a los esfuerzos de numerosas encuestas terrestres yde ‘Kepler’ y ‘Transiting Exoplanet Survey Satellite’ (TESS) de la NASA, habrá cientos, si no miles, de exoplanetas en tránsito ideales para la caracterización atmosférica a través de espectroscopia con grandes plataformas como el telescopio espacial James Webb y Ariel. Sin embargo, su próximo tiempo medio de tránsito previsto podría volverse tan incierto con el tiempo que se requeriría una sobrecarga (de tiempo) significativa para garantizar la detección de todo el tránsito. Como resultado, las observaciones de seguimiento para caracterizar estas atmósferas exoplanetarias requerirían un uso menos eficiente del tiempo de un observatorio, lo cual es un problema para las grandes plataformas donde es necesario minimizar los gastos generales de observación. 

Aquí demostramos el poder de los científicos ciudadanos que operan observatorios más pequeños (≤1 m) para mantener las efemérides «frescas», definidas aquí como cuando la incertidumbre de 1σ en el tiempo de tránsito medio es menos de la mitad de la duración del tránsito. Anunciamos aquí el lanzamiento de Exoplanet Watch, un esfuerzo de toda la comunidad para realizar el mantenimiento de efemérides en exoplanetas en tránsito por parte de científicos ciudadanos para la comunidad profesional de exoplanetas.. Con base en más de 500 observaciones hasta la fecha, demostramos las capacidades y los resultados de Exoplanet Watch para calcular efemérides actualizadas, confirmar candidatos a planetas, resolver mezclas estelares espacialmente, monitorear la variabilidad estelar de una época a otra y buscar nuevos planetas o restringir la masas de planetas conocidos con variaciones de tiempo de tránsito superiores a dos minutos. 
Publicación: Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense #240, id. 320.01. Boletín de la Sociedad Astronómica Americana, vol. 54, No. 6 e-id 2022n6i320p01 Fecha de publicación: junio 2022  Bibcode: 2022AAS…24032001Z 

Rob Zellem nos presenta cómo los telescopios terrestres (pequeños) son cruciales para los observatorios espaciales. Charla ofrecida el 9 de Noviembre de 2022. Crédito: Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU (Arizona State University)


Proyectos de Ciencia Ciudadana de búsqueda de exoplanetas y artículos relacionados

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.

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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

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