Las estrellas resonantes nos ayudan a sondear planetas distantes
La astrosismología, un campo emergente que está revolucionando la astrofísica, estudia las ondas sonoras que se mueven entre las estrellas para aumentar nuestros conocimientos sobre la galaxia. Durante el proyecto PULSATION, los astrosismólogos del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio de la Universidad de Oporto (Portugal) utilizaron el Satélite de Reconocimiento de Exoplanetas en Tránsito (TESS, por sus siglas en inglés) de la NASA para estudiar unas cien mil estrellas. Esto les permitió detectar un Saturno caliente y un subsaturno cálido, y obtener nueva información sobre planetas conocidos previamente, incluido uno que, teóricamente, no debería haber sobrevivido. «La información presente en las oscilaciones de las estrellas nos permite determinar propiedades estelares como la masa, el radio y la edad de una estrella con precisión», explica Tiago Campante, investigador del instituto, cuyo trabajo cuenta con el apoyo del programa de Acciones Marie Skłodowska-Curie. Su equipo está preparando un catálogo en línea de los planetas y sus estrellas hospedadoras para ayudar a los científicos a responder algunas de las preguntas más importantes pendientes sobre la evolución de las estrellas y sus sistemas planetarios.
Una prima por la misión
El TESS se diseñó principalmente para encontrar planetas nuevos alrededor de estrellas brillantes próximas. Su fotómetro capta continuamente la luz de las estrellas y observa una franja del cielo durante veintisiete días antes de pasar a otra perspectiva. Esta precisión ofreció una oportunidad a los astrosismólogos como Campante. Los movimientos convectivos próximos a la superficie de las estrellas excitan las ondas sonoras que las atraviesan, de modo que las estrellas resuenan de forma tenue. Esto provoca cambios diminutos en su brillo. «Con un fotómetro lo suficientemente preciso, es posible medir estas fluctuaciones del brillo y descomponerlas en los modos naturales de oscilación de la estrella», añade Campante. Los investigadores realizaron una búsqueda de tránsitos automatizada en las curvas de luz del TESS sobre alrededor de cien mil estrellas gigantes rojas, centrándose en los planetas gigantes con períodos orbitales de menos de veinte días alrededor de sus estrellas. Su estudio de campo amplio es el primero en combinar la astrosismología con la fotometría de tránsitos para caracterizar exoplanetas.
El superviviente planetario
Además de descubrir dos planetas de tipo Saturno, el estudio también arrojó luz sobre otros ya conocidos antes del lanzamiento del TESS en 2018. Los investigadores estudiaron la evolución orbital de uno en particular, HD 203949 b, después de deducir su masa, tamaño y edad mediante astrosismología. Observaron con sorpresa que este planeta no había sido engullido por la envolvente de la estrella, que se habría expandido más allá de la órbita actual del planeta durante la fase de evolución como estrella gigante roja. Para tratar de explicar su supervivencia, publicaron una hipótesis en «The Astrophysical Journal» sobre cómo podría deberse a las interacciones con las fuerzas de marea entre el planeta y su sol. Campante compartió sus hallazgos con un público más amplio, en particular durante una visita a Ciência Viva, una agencia creada para promover la ciencia y la tecnología, donde utilizó la astronomía para generar interés en la ciencia entre jóvenes y mayores y comentó: «Normalmente, el público se interesaba por saber cómo llegas a implicarte en una misión espacial importante como es el TESS».
Palabras clave
PULSATION, astrosismología, Satélite de Reconocimiento de Exoplanetas en Tránsito, TESS, estrellas gigantes rojas, planetas gigantes