CoRoT descubre una rica variedad de nuevos exoplanetas

Detectando la débil atenuación de la luz emitida por las estrellas durante un evento de tránsito, CoRoT ha detectado seis nuevos exoplanetas y una enana marrón. Uno de estos exoplanetas, designado como CoRoT-11b, tiene el doble de masa de Júpiter y orbita a una estrella de giro rápido; este tipo de estrella es un objetivo extremadamente difícil para las búsquedas de exoplanetas y su detección marca un logro significativo para el equipo de CoRoT.

La nave espacial CoRoT.

Para detectar planetas que orbitan otros soles, el satélite CoRoT, manejado por el CNES (la agencia espacial francesa), observa un gran número de estrellas a lo largo de un periodo de tiempo significativo, intentando observar una sutil bajada en su luminosidad: esta 'atenuación' podría ser una señal de que la estrella alberga un planeta, el cual transita frente a la misma oscureciendo parcialmente su luz. Esta técnica de tránsito es uno de los distintos métodos usados para la búsqueda de exoplanetas pero es el único que permite a los astrónomos determinar el radio de los mismos (midiendo la profundidad del tránsito).

Otras configuraciones geométricas de un sistema estelar, por ejemplo la presencia de una o más estrellas compañeras, sin embargo, pueden imitar la presencia de un planeta. Por esta razón son necesarias observaciones de seguimiento para confirmar la naturaleza planetaria del cuerpo en tránsito. Alertados por la detección de CoRoT de una estrella candidata a albergar planetas, algunos de los observatorios terrestres más destacados recopilan imágenes en alta resolución y espectros, proporcionando una gran cantidad de información adicional.

En particular, los astrónomos buscan un desplazamiento Doppler en el espectro estelar, destacando el periódico 'bamboleo' de la estrella en el sistema de dos cuerpos. A partir de la amplitud de este bamboleo, es posible estimar la masa del cuerpo en tránsito y, por consiguiente, determinar si es o no un planeta. Una vez se conocen la masa y el radio, puede derivarse la densidad media del planeta, un factor clave para distinguir entre los planetas gigantes gaseosos y los rocosos terrestres. El descubrimiento de estos seis nuevos exoplanetas añade una variedad al gran número de exoplanetas que se han detectado hasta la fecha.

"Con la adición de este nuevo lote, el número de exoplanetas descubiertos por CoRoT ha subido a 15", dice Magali Deleuil del Laboratorio de Astrofísica de Marsella, Directora del Programa de Exoplanetas CoRoT. "El incremento de tamaño en el censo, que incluye objetos de características muy diversas, es de vital importancia para una mejor comprensión de otros sistemas planetarios aparte del nuestro", añade.

Los nuevos descubrimientos exhiben una amplia variedad de propiedades físicas, extendiéndose a lo largo de un amplio rango de tamaños y masas: el menor de la muestra, CoRoT-8b, tiene aproximadamente el 70% del tamaño y masa de Saturno, mientras que CoRoT-10b, CoRoT-11b, CoRoT-12b, CoRoT-13b y CoRoT-14b son mayores, perteneciendo a la clase de los objetos conocidos como 'Júpiter calientes'. CoRoT-15b, con una masa de 60 veces la de Júpiter, es una enana marrón, un objeto intermedio entre una estrella y un planeta. Además de esto, se exhiben otras peculiaridades en este heterogéneo conjunto de planetas: CoRoT-10b tiene una órbita extremadamente excéntrica, lo que da como resultado una gran variación de la temperatura superficial a lo largo del año, y la estrella madre de CoRoT-11b gira alrededor de su eje a un ritmo extraordinariamente alto.

"La rica diversidad que surge a partir de esta muestra es un resultado muy interesante, demostrando la capacidad de CoRoT para detectar exoplanetas que son muy distintos entre sí", comenta Malcolm Fridlund, Científico del Proyecto CoRoT para la ESA. "Ser capaz de estudiar una amplia variedad de planetas nos proporcionará una importante visión de la formación y evolución de los sistemas planetarios", añade.

Uno de los planetas, CoRoT-11b, se destaca del grupo de seis debido a la velocidad de rotación de CoRot-11, su estrella madre, la cual gira alrededor de su eje en menos de dos días, una velocidad excepcionalmente alta, comparado con el periodo de rotación del Sol de aproximadamente 26 días.

"Este es el tercer exoplaneta descubierto alrededor de una estrella de giro tan veloz", señala Davide Gandolfi, Miembro Investigador de ESA que lideró el estudio de CoRoT-11b. "Debido a la rápida rotación de su estrella madre, tal planeta sólo podría haber sido descubierto debido a un tránsito frente a ella, por lo que sólo un buscador de tránsitos como CoRoT, podrían haberlo descubierto", añade.

La búsqueda de desplazamientos Doppler en los espectros de las estrellas, que representan otro prolífico método de detección de exoplanetas, está sesgado en contra de los planetas que orbitan estrellas de giro rápido, dado que la alta velocidad rotacional de la estrella hace que sea extremadamente difícil lograr medidas Doppler de alta precisión, y por tanto detectar la diminuta firma de la presencia del planeta. "Si hubiese sido incluido como posible candidato a exoplaneta durante tal campaña, CoRoT-11b habría sido rechazado debido al intenso esfuerzo observacional necesario para lograr la precisión requerida", explica Gandolfi.

La familia de exoplanetas CoRoT.

En lugar de esto, el objeto fue observado primero por CoRoT, y luego fue sujeto de unas extensivas observaciones de seguimiento fotométricas y espectroscópicas por todo el mundo, usando el Telescopio Suizo Leonhard Euler de 1,2 m en el Observatorio de La Silla de ESO y el telescopio TEST de 30 cm en Thüringer Landessternwarte Tautenburg, así como un número de espectrógrafos de primer nivel (HARPS en el Observatorio de La Silla de ESO, SOPHIE en el Observatorio Haute-Provence, UVES en el Telescopio Muy Grande de ESO y HIRES en el Observatorio Keck), y el espectrógrafo de alta y baja resolución también en Tautenburg, Alemania. Gracias a la combinación de estos excepcionales datos, fue posible estimar la masa de CoRoT-11b, la cual es aproximadamente el doble de la masa de Júpiter, y su radio, que es aproximadamente 1,4 veces el de Júpiter, confirmando de este modo su naturaleza planetaria.

"Este resultado anticipa lo que puede lograrse mediante futuras misiones espaciales de búsqueda de exoplanetas", dice Fridlund. CoRoT es, de hecho, un precursor de PLATO, una misión candidata de Cosmic Vision que buscará tránsitos planetarios a lo largo de una muestra de estrellas mucho mayor (el tamaño de la muestra es un factor importante determinando el número de planetas que pueden descubrirse). Este incremento significativo del tamaño de la muestra es posible debido al gran campo de visión de PLATO, el cual a su vez depende del uso combinado de 34 telescopios pequeños. Además, PLATO estudiará estrellas más brillantes que las observadas por CoRoT, haciendo posible determinar la edad de las estrellas que albergan planetas a través de medidas de asterosismología. Esto, en combinación con las tremendas mejoras en la precisión de la estimación de masas y tamaños de exoplanetas que se espera para PLATO, proporcionará un importante avance en la búsqueda de comprender las condiciones que favorecen la formación de planetas similares a la Tierra.

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