Descubren un sistema de seis exoplanetas que orbitan en sincronía casi perfecta

Un equipo internacional liderado por investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE), Suiza, pudo conocer el sistema de la estrella HD 158259, compuesto por una "super-Tierra" y cinco "mini-Neptunos". Se trata de cuerpos con una masa de dos a seis veces la de la Tierra, respectivamente, cuya particularidad es que orbitan con una sincronía casi perfecta.

"Cuando el primer planeta da tres vueltas, el siguiente da dos vueltas, y cuando ese segundo planeta da tres vueltas, el tercero completa dos, y así hasta el sexto. A esto se lo llama cadena de resonancias con una relación de 3:2", explicó el investigador del Centro Internacional de Estudios Avanzados (ICAS), de la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) e integrante del estudio, Rodrigo Díaz, en diálogo con Agencia CTyS-UNLaM.

HD 158259 es una estrella relativamente cercana y brillante, pero sus planetas no pueden ser observados mediante métodos directos. Uno de los motivos es la cercanía que guardan con la estrella: los seis planetas caben en un espacio menor a la distancia entre Mercurio, el planeta más interno de nuestro sistema solar, y el Sol.

Para detectar la presencia de planetas, los investigadores debieron medir las variaciones en la velocidad de la estrella, es decir, los pequeños "bamboleos" que estos cuerpos le generan al dar vueltas a su alrededor.

"En esos siete u ocho años que duró la investigación, el telescopio SOPHIE visitó la estrella cerca de 300 veces y midió su velocidad", explicó Díaz, y agregó que su labor particular en esos años fue mejorar las técnicas de análisis de los datos que aportaba el instrumental, el cual se encontraba en constante actualización.

De esa manera, lograron detectar los cinco "mini-Neptunos" del sistema. La "súper-Tierra" –el planeta más cercano a la estrella- fue detectado, primero, mediante la misión espacial TESS de la NASA, que captó la variación en el brillo de la estrella gracias a que la trayectoria del planeta pasaba, cada dos días, frente a ella.

Más tarde, la existencia de este planeta se pudo corroborar en los cálculos. "Las técnicas se complementan y nos permiten de alguna forma seguir encontrando más objetos e ir revelando el sistema en su totalidad. En este caso, tener información completa de un sistema, en este caso, tener todas las órbitas, porque encima en este caso mantienen una relación particular", valoró el investigador.

Hallar un sistema planetario con cierta tendencia a la sincronía es más que una curiosidad. De hecho, para los investigadores, puede ser la clave para conocer cómo se formó el sistema y de qué manera cada uno de los planetas llegó a su posición.

"Se cree que el sistema se formó lejos de su estrella y que, por interacción con el disco de gas y polvo en el que se forman los planetas, todos esos cuerpos migraron en conjunto, en consonancia, hacia el interior. Así, quedaron atrapados en estas posiciones donde se mantiene cierta regularidad en los periodos: a medida que se mueve uno, se van moviendo todos", desarrolló el investigador.

Sin embargo, para Díaz, lo más interesante es que si bien luce como un sistema muy regular, no llega a serlo por un pequeño margen de error, y ese ligero desfasaje habilita la medición de otros parámetros, como por ejemplo, la composición interna de los planetas y la influencia que tienen sus mareas.

"Una de las cuestiones que saca a los planetas de esas orbitas precisas –continuó el experto- es la interacción de las fuerzas de mareas de las estrellas con las mareas de los planetas. Eso nos permite aprender cómo son los planetas por adentro, cómo se distribuye su material".

Lograr la detección de exoplanetas con muy poca masa y que, por lo tanto, emiten señales muy débiles, requiere de una gran precisión instrumental. El instrumento SOPHIE, un dispositivo emplazado en el Observatorio de Alta Provenza, Francia, que data del año 1957 y quepermitió, entre otros hallazgos, el descubrimiento del primer exoplaneta, fue actualizado con los años para poder llegar a revelar esos objetos que antes eran imperceptibles.

Esa fue precisamente la tarea de Rodrigo Díaz desde que viajó a Francia para realizar un postdoctorado, en el año 2009: "Lo primero que hice fue aprender mucho sobre el instrumento, trabajar sobre las técnicas de observación y las técnicas de reducción, es decir, cómo se pasa de la observación en bruto a la obtención de un dato que sea útil".

Una seguidilla de instalaciones y mejoras que se dieron desde el 2006 son las que finalmente dieron lugar a los hallazgos y, también, a la inclusión de esos cambios en otros instrumentales. "Hoy en día, hay muchos proyectos de telescopios enormes, de 30 o 40 metros de diámetro, pero sigue habiendo toda una población de telescopios de 2 o 3 metros que, bien utilizados, bien financiados y con instrumentación de punta, puede seguir contribuyendo", valoró el investigador.

A lo largo de su carrera, Díaz ha pasado de trabajar con el instrumental al análisis de datos. "Ese camino sinuoso –reflexionó el investigador- me ha sido muy útil porque conozco bien los instrumentos, conozco cómo funcionan, y eso enriquece el análisis porque te permite detectar problemas".

En descubrimientos como este peculiar sistema, en los que se cuenta apenas con las pistas que deja la estrella, esa rigurosidad cobra un valor mayor. "Uno tiene que tener un espíritu crítico enorme, un escepticismo gigantesco, y a la vez debe mantener la puerta abierta para la sorpresa", concluyó el investigador.

Agencia CTyS-UNLaM/DICYT