La búsqueda de exoplanetas similares a la Tierra es una tarea complicada, que ha tenido durante años a un gran número de astrónomos de todo el mundo inmersos en la observación del espacio. Afortunadamente, este trabajo da de vez en cuando frutos, como el que se publica hoy en Nature, de la mano de investigadores de los proyectos Red Dots y CARMENES.

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Su hallazgo es el resultado de dieciocho años de observación del cielo, tras los cuales se ha logrado localizar con un 99% de probabilidad una supertierra orbitando en torno a la estrella Barnard, una enana roja considerada como la segunda estrella más cercana a nuestro Sol y la que más rápido se mueve en el cielo nocturno terrestre. Por lo tanto, se trata del segundo exoplaneta más cercano a la Tierra, después de Proxima centauri b, en cuyo descubrimiento participaron también algunos investigadores de este mismo equipo.

Crédito: CARMENES

El inestimable trabajo de CARMENES

En este descubrimiento ha sido esencial la intervención de CARMENES, un instrumento fruto de la colaboración entre once instituciones alemanas y españolas, que vio su primera luz en enero de 2016, después de su instalación en el telescopio de tres metro y medio del Observatorio de Calar Alto, en Almería.

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Se trata de un espectrógrafo de alta resolución, especializado en la detección de exoplanetas similares a la Tierra orbitando en torno a las estrellas conocidas como enanas rojas. ¿Pero por qué es importante buscar junto a ellas? “Las enanas rojas son más pequeñas y frías que nuestro Sol, que es una enana naranja”, explica a Hipertextual Cristina Rodríguez-López, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA, CSIC) y coautora del estudio. “Por eso, su zona de habitabilidad está más cerca de la estrella y son más fáciles de detectar”.

En este caso, el objetivo fue la estrella Barnard por dos razones. Por un lado, al estar tan cerca de la Tierra, ha sido muy estudiada por investigadores de todo el mundo durante las últimas décadas. Por otro, todos estos años de estudio dieron lugar a que varios instrumentos ubicados en diferentes puntos del planeta observaran perturbaciones periódicas en su luz que podrían indicar la presencia de un planeta. Sin embargo, también podrían proceder de otros fenómenos, como la presencia de manchas, similares a las de nuestro Sol.

En total han sido siete los instrumentos que han participado en este estudio, analizando estos cambios en la luz de la enana roja, pero ha sido CARMENES el que finalmente ha podido confirmar, con un 99% de probabilidad, que se trata de un planeta, al que han llamado Estrella de Barnard b. “Estas observaciones tomadas por todo el mundo eran muy dispersas”, cuenta Rodríguez-López al otro lado del teléfono. “CARMENES, en cambio, ha seguido la estrella regularmente desde febrero de 2016 hasta ahora mismo, contribuyendo a determinar con gran seguridad que esa señal viene de un planeta”.

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Una supertierra mucho más fría que nuestro planeta

Este nuevo exoplaneta se clasifica dentro de las conocidas como supertierras, que son planetas con masas entre dos y diez veces superiores a las de la Tierra. Es el primer planeta de estas características que se ha podido detectar gracias a la técnica de la velocidad radial. ¿Pero qué es eso exactamente? “Lo que observamos no es el planeta, sino la estrella” puntualiza la investigadora del IAA. Cuando un planeta orbita junto a ella, se genera una atracción gravitatoria entre ambos, que da lugar a una especie de bamboleo, que puede medirse a través de los cambios en la luz estelar. “Cuando la estrella se acerca a nosotros su luz se vuelve más azulada. Por el contrario, cuando se aleja es más rojiza”. A través del espectro resultante se puede observar con qué periodicidad se mueve, por lo que se pudo concluir que el periodo orbital del planeta era exactamente de 233 días. Además, gracias al seguimiento de CARMENES se descartó con alta probabilidad que estas fluctuaciones estuviesen provocadas por otros fenómenos. Este movimiento generado en la estrella era muy lento, de 1’2 metros por segundo. “Es aproximadamente la distancia de un paso en un segundo y se ha podido detectar a tanta distancia gracias a la precisión de CARMENES”.

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Gracias al método de la velocidad radial también se ha podido calcular que la masa mínima del planeta es aproximadamente 3’2 veces la de la Tierra. No se puede saber con exactitud, ya que faltan otros datos, como el ángulo de inclinación de la estrella, que por ahora no se conoce.

También se ha observado que Barnard b está en la conocida como línea de nieve de su estrella. “Este punto es la distancia de una estrella a partir de la cual el agua y otros compuestos con contenido en hidrógeno, como el metano o el amoniaco, se congelan”, aclara Rodríguez-López. “Por lo tanto, lo más probable es que tenga hielo en su superficie, aunque no se sabe con seguridad”. Además, al carecer de atmósfera se calcula que su temperatura debe ser extremadamente baja, de unos -170ºC.

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CARMENES ha sido esencial en este hallazgo, pero tampoco habría sido posible sin el resto de instrumentos que han participado en el estudio, como bien puntualiza la astrónoma. En ciencia la colaboración entre científicos de distintos ámbitos y partes del mundo es muy importante, más si cabe en el área de la astronomía. Gracias a la unión de todos esos científicos que miran al cielo a la vez, desde distintas partes del mundo, el universo ahora es un poco menos desconocido. Aunque, lógicamente, todavía queda muchísimo por conocer.