Hallado un exoplaneta que gira alrededor de dos estrellas

El satélite TESS de la NASA ha encontrado su primer mundo circumbinario. Este planeta bautizado como TOI 1338 b, orbita alrededor de dos estrellas y su órbita será estable durante al menos los próximos 10 millones de años, han confirmado los científicos.

Fue en 2019, cuando Wolf Cukier, un estudiante de secundaria, terminó su tercer año en la escuela y se unió al Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Su trabajo consistía en examinar las variaciones en el brillo de las estrellas capturadas por el Satélite para el Sondeo de Exoplanetas en Tránsito de la NASA-TESS por sus siglas en inglés- e incorporarlas al proyecto de ciencia ciudadana Planet Hunters.

"Estaba buscando a través de los datos todo lo que los voluntarios habían marcado como un sistema binario eclipsante, es decir un sistema en el que dos estrellas giran en círculo y desde nuestro punto de vista se eclipsan en cada órbita", explica el joven investigador. “Unos tres días después de comenzar mi pasantía, observé una señal de un sistema llamado TOI 1338. Al principio pensé que era un eclipse estelar, pero resultó ser un planeta ".

TOI 1338 b, como es conocido actualmente, es el primer planeta circumbinario hallado por TESS, un mundo en órbita alrededor de dos estrellas. El descubrimiento fue presentado en durante la 235ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Honolulu.

El sistema TOI 1338 se encuentra a 1.300 años luz de distancia en la constelación de Pictor. Las dos estrellas se orbitan entre sí cada 15 días. Una es aproximadamente un 10% más masiva que nuestro Sol, mientras que la otra, más fría y tenue, tiene tan solo un tercio de su masa. Cuenta con un solo planeta, bautizado como TOI 1338 el cual es unas 6,9 veces más grande que la Tierra y orbita casi en el mismo plano que sus estrellas, por lo que experimenta eclipses estelares regulares.

Los científicos usaron las observaciones de TESS para generar gráficos de cómo cambia el brillo de las estrellas con el tiempo. Cuando un planeta cruza frente a su estrella desde nuestra perspectiva, un evento llamado tránsito, su paso provoca una clara disminución en el brillo de la estrella. Esta se ha convertido en los últimos años en una técnica de detección muy efectiva, sin embargo los planetas que orbitan dos estrellas son mucho más difíciles de detectar que los que orbitan solo una.

Los tránsitos de TOI 1338 b son irregulares; se producen entre cada 93 y 95 días, y varían en profundidad y duración gracias al movimiento orbital de sus estrellas. De hecho TESS solo es capaz de detectar los tránsitos que se producen cuando los planetas se alinean con la estrella más grande. Los tránsitos de la estrella más pequeña resultan demasiado débiles para ser detectados. "Estos son los tipos de señales con los que los algoritmos realmente luchan", explica el autor principal del estudio Veselin Kostov, científico investigador del Instituto SETI y Goddard. "Sin embargo el ojo humano es extremadamente bueno para encontrar patrones en los datos, especialmente patrones no periódicos como los que se producen en los tránsitos de estos sistemas", añade el investigador.

Eclipses de estrellas y bailes a tres

Esta última afirmación de Kostov explica por qué Cukier tuvo que examinar visualmente cada tránsito potencial. Así, en un primer momento el joven investigador pensó que el tránsito de TOI 1338 b era el resultado de que la estrella más pequeña en el sistema pasaba por delante de la más grande, causando una caída en el brillo. Sin embargo los datos no encajaban para un eclipse de este tipo.

Así, tras identificar la presencia de TOI 1338 b, el equipo se valió de un software llamado Eleanor - en honor de Eleanor Arroway, el personaje central en la novela "Contacto" de Carl Sagan- para confirmar que los tránsitos eran reales y no el resultado de una medición incorrecta. "En todas sus imágenes, TESS está monitoreando millones de estrellas", explica la coautora del estudio Adina Feinstein, estudiante graduada de la Universidad de Chicago. "Por eso nuestro equipo creó Eleanor: una forma accesible de descargar, analizar y visualizar datos de tránsito. Lo diseñamos pensando en los planetas, pero otros miembros de la comunidad lo usan para estudiar estrellas, asteroides e incluso galaxias ".

Por otro lado TOI 1338 ya había sido analizado desde la superficie de la Tierra mediante estudios de velocidad radial que miden el movimiento a lo largo de nuestra línea de visión. El equipo de Kostov utilizó estos datos para observar el sistema y confirmar que se trataba de un planeta, determinando que su órbita será estable durante al menos los próximos 10 millones de años. Sin embargo, el sistema tiene una particularidad, y es que el ángulo de la órbita del planeta con respecto a la Tierra cambia lo suficiente como para que el tránsito del planeta varíe cada 8 años. Los científicos cuentan aún con algo más de dos años y medio, hasta 2023 para recabar toda la información posible de este sistema tan particular. Pasado este tiempo habrán de esperar hasta 2031 para que se produzca un nuevo transito detectable desde nuestra posición aquí en la Tierra.