PASTIS contribuye a confirmar la existencia de exoplanetas gracias a un novedoso software
Están comenzando a surgir nuevos instrumentos para la detección de exoplanetas que ofrecen prestaciones mejoradas. Sin embargo, por potentes que puedan ser estas tecnologías, la detección y caracterización de planetas extrasolares de masa reducida se encuentran limitadas en la actualidad por diversos efectos astrofísicos e instrumentales. La caracterización precisa de la estrella anfitriona, la modelización de la oscilación estelar y la existencia de escenarios falsos-positivos plantean especiales dificultades. De acuerdo con el profesor Alexandre Santerne, que disfruta de una beca posdoctoral Marie Curie en el Centro de Astrofísica de la Universidad de Oporto (Portugal) y coordinador del proyecto PASTIS (Planet Analysis and Small Transit Investigation Software), a fin de superar estos obstáculos para la detección de planetas similares a la Tierra será necesario realizar importantes avances en el software de análisis para compensar estas limitaciones. Este proyecto de dos años de duración tenía por primer objetivo aplicar estas mejoras al innovador software del profesor Santerne quien, posteriormente, confiaba en poder validar nuevos planetas pequeños de masa reducida entre los datos de CoRoT, Kepler y HARPS utilizando el software PASTIS remodelado. En su opinión, ¿cuáles son las principales limitaciones del software de análisis de datos actual? En lo que respecta a los exoplanetas, cuando menos, la principal limitación a la que nos enfrentamos es la actual laguna de conocimientos acerca de las estrechas anfitrionas y, en concreto, su variabilidad (granulación, manchas, ciclos magnéticos). Incluso en el caso del Sol, observaciones de alta precisión revelaron que las modernas técnicas de análisis probablemente no serían capaces de encontrar o caracterizar planetas en el interior del sistema solar. Debido a esta falta de comprensión de la variabilidad estelar, el software de análisis no puede desentrañar las señales de variabilidad de las señales planetarias. Esto significa que una parte considerable de los planetas pequeños documentados hasta la fecha podrían no estar ahí. Como siempre digo durante las charlas de divulgación, si encontrásemos un planeta similar a la Tierra en la zona habitable de la estrella más próxima, podríamos tratar de conformar una misión (algo muy costoso) para ir a dicho planeta. Pero, ¿y si al final no existiera tal planeta? ¡Sería un desastre absoluto! El software del proyecto PASTIS ya existía antes de que comenzase el proyecto en curso. ¿En qué se diferencia de otras opciones avanzadas? El software del proyecto PASTIS es completamente diferente de otras opciones existentes en Europa desde el punto de vista conceptual. La mayoría de las aplicaciones de software modernas se han diseñado para obtener los parámetros más precisos y exactos de un sistema planetario, mientras que el objetivo de PASTIS es diferente: su propósito es calcular la probabilidad de que un sistema planetario dado sea real y no una «imitación» generada por otra cosa, sean cuales sean los parámetros en la mayoría de los casos. Para mí, esto supone una diferencia fundamental. No nos importa demasiado si un planeta tiene un periodo orbital de 12,1 o de 12,2 días, pero sí nos debería preocupar si un sistema planetario es real o no. Esta es exactamente la utilidad de PASTIS. ¿Qué clase de mejoras del software pretendía conseguir? El objetivo inicial era incluir modelos estelares en PASTIS para validar y caracterizar mejor los exoplanetas pequeños, sobre todo en lo referente a la variabilidad estelar. Ya solo quedan unos meses para que concluya el proyecto. ¿Diría que se van a cumplir sus objetivos iniciales? No del todo. Algunos de los objetivos iniciales se pusieron a prueba pero motivaron una notable ralentización del software, hasta tal punto que harían imposible la validación de nuevos planetas dentro del periodo de tiempo previsto para el proyecto. Así pues, busqué soluciones alternativas para alcanzar los objetivos iniciales, manteniendo un código que se pudiera ejecutar con relativa rapidez. En su mayor parte, el proyecto ha sido un éxito. Los principales objetivos en lo que respecta a la mejora del software ya se han implantado y validado. ¿A qué se debía ese problema? La principal dificultad estribaba en mejorar el software en términos de complejidad pero sin aumentar el tiempo de computación. Ese era indiscutiblemente el principal reto al que se enfrentaba el proyecto y demandaba soluciones alternativas. Como siempre ocurre en el campo de la física, cuando nos enfrentamos a un sistema extraordinariamente complejo, tratamos de encontrar aproximaciones razonables. ¿Y la validación de nuevos planetas, que era otro de sus objetivos principales? Los planetas nuevos se validaron con PASTIS y esta información se publicó: K2-19 b & c (a system of two Neptune-size planets — Armstrong, Santerne et al., 2015) y WASP-121 b (an interesting hot Jupiter — Delrez, Santerne et al., 2016). Hay más sistemas que se están analizando, incluidos planetas de un tamaño similar al de la Tierra. ¿Qué planes tiene hasta la finalización del proyecto y después? Gracias a esta beca Marie Curie, he obtenido recientemente una plaza de profesor universitario en Marsella, en Francia, a partir del otoño. Así pues, seguiré desarrollando y utilizando PASTIS para validar exoplanetas y para preparar la misión espacial PLATO de la ESA. En concreto, tengo previsto utilizar los nuevos datos que proporcione la misión GAIA para mejorar la validación de planetas con PASTIS. La mejora del código, conseguir que se ejecute aún más rápido, es también una de mis principales prioridades para los próximos años. PASTIS Financiado con arreglo a FP7-PEOPLE Página del proyecto en CORDIS
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Portugal