Los bamboleos estelares iluminan las estrellas y sus sistemas planetarios
SpectroPolarimètre InfraRouge (SPIRou), un instrumento infrarrojo de alta resolución instalado en el telescopio Canadá-Francia-Hawái en la cima del volcán Mauna Kea (Hawái), observa los sistemas planetarios alrededor de pequeñas estrellas cercanas al sistema solar. Las estrellas de este tipo, que tienen entre un tercio y una décima parte de la masa del Sol y son menos brillantes por ser más frías que el mismo, se conocen como enanas rojas. «Si queremos captar la mayor parte de su luz, tenemos que observarlas en el infrarrojo, por eso hemos desarrollado este instrumento infrarrojo», explica el coordinador del proyecto NewWorlds, Jean-François Donati, director de investigación del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de Francia. El proyecto NewWorlds fue financiado por el Consejo Europeo de Investigación. Alrededor del 80 % de las estrellas más cercanas al sistema solar son enanas rojas. «Si queremos conocer los sistemas planetarios más cercanos a nosotros, tenemos que fijarnos en estas estrellas. Solo un instrumento de infrarrojos puede hacerlo con eficacia», señala Donati.
Los bamboleos estelares señalan la proximidad de planetas
El instrumento SPIRou, ideado y construido por el proyecto, emplea velocimetría de alta precisión para medir la velocidad radial. Junto con la espectropolarimetría infrarroja, que mide y cartografía las fluctuaciones de los campos magnéticos de las estrellas, se pueden detectar pequeñas oscilaciones. Los bamboleos pueden señalar con precisión la presencia de planetas en órbita en sistemas estelares lejanos. «No se ven los planetas en sí, sino el impacto del planeta sobre la estrella. La estrella responde a la atracción gravitatoria de sus planetas en rotación, por eso se ve cómo se bambolea», explica Donati. El proyecto ha descubierto hasta ahora unos diez nuevos planetas alrededor de enanas rojas mediante la detección de bamboleos estelares. «No es fácil, ya que las estrellas pequeñas tienen planetas más pequeños, que generan bamboleos muy pequeños», aclara Donati.
Limpiar los datos de bamboleo
«El problema es que las estrellas, como el Sol, son extremadamente activas. Tienen grandes manchas y campos magnéticos que también generan un bamboleo, así que se necesita disociar eso del bamboleo de los planetas». «Este reto se ha superado en el dominio visible con diversos instrumentos, pero nunca se ha hecho en el infrarrojo», añade. Varias observaciones ayudaron a distinguir los bamboleos planetarios de otras actividades. «Inusualmente, pudimos observar bamboleos planetarios durante largos períodos, cientos de veces a lo largo de 2-3 años». El proyecto detectó algunas estrellas con peculiares formas de actividad, aún por estudiar. «Estas estrellas tenían campos magnéticos muy extraños que no esperábamos», afirma Donati.
Observaciones cronológicas
Los campos magnéticos influyen en la formación en el universo de estrellas de baja masa y sus planetas, lo que contribuye a crear las condiciones necesarias para la aparición de la vida. Con muchas observaciones desde que SPIRou se instaló en Hawái en 2019, el proyecto pudo caracterizar varios planetas alrededor de enanas rojas, con la esperanza, en última instancia, de encontrar planetas habitables similares a la Tierra fuera del sistema solar. SPIRou se utilizó para observar el nacimiento de estrellas jóvenes y sus planetas, también estudiados en otros proyectos financiados con fondos europeos como GASP y SACCRED. Una larga serie de observaciones puede arrojar luz sobre el nacimiento de los sistemas planetarios —señala Donati— apuntando a otro importante descubrimiento del proyecto: «Parece como si los planetas nacieran con densidades cercanas a las que conocemos en el sistema solar». «Encontramos densidades de masa planetaria similares a las de Neptuno, lo cual era inesperado. Esperábamos que estos planetas fueran más grandes».
Palabras clave
NewWorlds, SPIRou, planetas, sistemas planetarios, telescopio de Hawái, enanas rojas, instrumento infrarrojo, velocimetría, espectropolarimetría, estrellas jóvenes, Neptuno