Utilizando la red de telescopio de microlenses de Corea (KMTNET), un equipo internacional de investigadores ha descubierto que los exoplanetas súper a la Tierra son más comunes en todo el universo de lo que se pensaba anteriormente, según un nuevo estudio.
Al estudiar anomalías de luz hechas por la recién encontrada estrella anfitriona de Planet y combinando sus resultados con una muestra más grande de una encuesta de microlaje de KMTNET, el equipo descubrió que las súper terreno pueden existir tan lejos de su estrella anfitriona como nuestros gigantes de gas son de la Sol, dijo Andrew Gould, coautor del estudio y profesor emérito de Astronomio en la Universidad Estatal de Ohio.
«Los científicos sabían que había más planetas pequeños que grandes planetas, pero en este estudio, pudimos demostrar que dentro de este patrón general, hay excesos y déficits», dijo. «Es muy interesante».
Si bien puede ser relativamente fácil ubicar mundos que se vuelven a ser cercanos a su estrella, los planetas con caminos más amplios pueden ser difíciles de detectar. Aún así, los investigadores estimaron además que por cada tres estrellas, debería haber al menos una súper tierra presente con un período orbital similar a Júpiter, lo que sugiere que estos mundos masivos son extremadamente frecuentes en todo el universo, dijo Gould, cuya investigación teórica temprana ayudó a desarrollar el campo de la microlia planetaria.
Los hallazgos en este estudio se hicieron mediante la microlente, un efecto de observación que ocurre cuando la presencia de masas deforma el tejido del espacio-tiempo en un grado detectable. Cuando un objeto en primer plano, como una estrella o planeta, pasa entre un observador y una estrella más distante, la luz se curva desde la fuente, lo que provoca un aumento aparente en el brillo del objeto que puede durar de unas pocas horas a varios meses.
Los astrónomos pueden usar estas fluctuaciones, o golpes, en brillo para ayudar a ubicar mundos alienígenas a diferencia de los nuestros. En este caso, se usaron señales de microlente para ubicar OGLE-2016-Blg-0007, una súper tierra con una relación de masa aproximadamente el doble que la de la Tierra y una órbita más ancha que la de Saturno.
Estas observaciones permitieron al equipo dividir los exoplanetas en dos grupos, uno que consiste en súper terrestres y planetas similares a Neptuno y el otro que comprende gigantes de gas como Júpiter o Saturno. Este descubrimiento abre nuevas puertas para la ciencia del sistema planetario: tener una mejor comprensión de la distribución de exoplanetas puede revelar nuevas ideas sobre los procesos por los cuales se forman y evolucionan.
El estudio, dirigido por investigadores en China, Corea y en la Universidad de Harvard y la Institución Smithsonian en los Estados Unidos, fue publicado recientemente en la revista Ciencia.
Para explicar sus resultados, los investigadores también compararon sus hallazgos con predicciones hechas de simulaciones teóricas de la formación de planetas. Sus resultados mostraron que si bien los exoplanetas se pueden separar en grupos por masa y maquillaje, los mecanismos que pueden producirlos pueden variar.
«La teoría dominante de la formación de gas-gigante es a través de la acumulación de gas fugitiva, pero otras personas han dicho que podría ser tanto la acumulación como la inestabilidad gravitacional», dijo Gould. «Estamos diciendo que todavía no podemos distinguir entre esos dos».
Hacerlo probablemente requerirá mayores franjas de datos a largo plazo de sistemas especializados como KMTNet y otros instrumentos de microlente como este, dijo Richard Pogge, otro coautor del estudio y profesor de astronomía en el estado de Ohio.
«Encontrar un evento de estrella de microlente es difícil. Encontrar una estrella de microlente con un planeta es duro», dijo. «Tenemos que mirar cientos de millones de estrellas para encontrar incluso un centenar de estas cosas».
Estas alineaciones son tan raras que solo 237 de los más de 5,000 exoplanetas jamás descubiertos se han identificado utilizando el método de microlente. Ahora, con la ayuda de tres poderosos telescopios personalizados ubicados en Sudáfrica, Chile y Australia, el sistema KMTNet permite a los científicos buscar el cosmos para estos increíbles eventos, dijo Pogge.
En particular, fueron los científicos en el Laboratorio de Ciencias de la Imágenes del Estado de Ohio quien diseñó y construyó las cámaras de red de telescopio de microlenses coreanos (KMTCAM) en las que se basa el sistema para identificar exoplanetas. Y a medida que la tecnología continúa evolucionando, con colaboraciones globales dedicadas como esta convertirá las visiones de la teoría científica en descubrimientos reales, dijo Pogge.
«Somos como paleontólogos que reconstruyen no solo la historia del universo en el que vivimos sino también los procesos que lo rigen», dijo. «Así que ayudar a reunir a ambas piezas en una sola imagen ha sido enormemente satisfactoria».
Otros miembros del equipo de ISL del estado de Ohio incluyen a Bruce Atwood, Tom O’Brien, Mark Johnson, Mark Derwent, Chris Colarosa, Jerry Mason, Daniel Pappalardo y Skip Proal. Este trabajo fue apoyado por la National Science Foundation, la Universidad de Tsinghua, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Centro de Astrofísica de Harvard-Smithsonian, el Proyecto Espacial Manitado de China, la Agencia Nacional Polaca para el Intercambio Académico y la Fundación Nacional de Investigación de Corea.
