Detectan un planeta orbitando alrededor de una estrella que es gemela del Sol

Los astrónomos han usado el buscador de planetas HARPS de ESO (Observatorio Austral Europeo), situado en Chile, en conjunto con otros telescopios alrededor del mundo, para descubrir tres planetas orbitando estrellas en el cúmulo Messier 67.

A pesar de que actualmente se han detectado más de mil planetas fuera del Sistema Solar, sólo un puñado de ellos ha sido encontrado en cúmulos estelares. Notablemente, uno de estos nuevos exoplanetas está orbitando una estrella que es un gemelo solar (una estrella que es casi idéntica al Sol en todos sus aspectos), algo muy poco común.

Ahora ya se sabe que los planetas que orbitan estrellas fuera del Sistema Solar son bastante comunes. Estos exoplanetas se han encontrado orbitando estrellas de una amplia gama de edades y composiciones químicas y están dispersos en los cielos.

Sin embargo, hasta ahora, muy pocos planetas han sido descubiertos dentro de cúmulos estelares. Esto es particularmente extraño, ya que es sabido que las estrellas nacen en cúmulos. Los astrónomos se han preguntado acaso existe algo peculiar acerca de la formación de planetas en cúmulos estelares que pudiera explicar esta curiosa escasez.

Anna Brucalassi (Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, Garching, Alemania), autora principal del nuevo estudio, y su equipo, deseaban investigar más a fondo. “En el cúmulo estelar Messier 67, todas las estrellas tienen aproximadamente la misma edad y composición que el Sol. Esto proporciona un perfecto laboratorio para estudiar cuántos planetas se forman en un ambiente tan aglomerado, y si acaso se forman principalmente alrededor de estrellas más masivas o menos masivas”, señala en la nota de prensa de ESO.

El equipo utilizó el instrumento buscador de planetas HARPS, del Telescopio de 3,6 metros de ESO, en el Observatorio La Silla. Estos resultados fueron complementados con observaciones desde varios otros observatorios alrededor del mundo. Se observaron cuidadosamente 88 estrellas seleccionadas en Messier 67 durante un periodo de seis años para observar los pequeñísimos movimientos indicadores de acercamiento y alejamiento desde la Tierra, que revelan la presencia de planetas orbitando.

Este cúmulo yace aproximadamente a 2.500 años luz, en la constelación de Cáncer (El Cangrejo) y contiene alrededor de 500 estrellas. Muchas de las estrellas del cúmulo son más tenues que aquellas normalmente seleccionadas para la búsqueda de exoplanetas y, al intentar detectar las señales débiles de posibles planetas el instrumento HARPS fue exigido al límite.

Tres planetas

Se descubrieron tres planetas: dos orbitando estrellas similares al Sol, y uno orbitando una estrella gigante roja, más masiva y evolucionada. Respecto a los dos primeros planetas, ambos tienen aproximadamente un tercio de la masa de Júpiter y orbitan sus estrellas anfitrionas en siete y cinco días respectivamente. El tercer planeta tarda 122 días en orbitar su estrella anfitriona y es más masivo que Júpiter.

Esta tasa de detección de 3 planetas en una muestra de 88 estrellas en Messier 67 es cercana a la frecuencia promedio de planetas alrededor de estrellas que no pertenecen a cúmulos.

Se comprobó que el primero de estos planetas se encontraba orbitando una estrella notable: uno de los gemelos solares más idénticos detectados hasta la fecha y que es prácticamente idéntico al Sol. Es el primer gemelo solar en un cúmulo que se haya descubierto conteniendo un planeta.

Dos de los tres planetas son “Júpiteres calientes” – planetas comparables a Júpiter en tamaño, pero mucho más cercanos a sus estrellas anfitrionas y, por lo tanto, mucho más calientes. Los tres planetas están más cercanos a sus estrellas anfitrionas que la zona habitable, donde podría existir agua en estado líquido.

“Estos nuevos resultados demuestran que los planetas en cúmulos estelares abiertos son casi tan comunes como los que se encuentran alrededor de estrellas aisladas – pero no es fácil detectarlos”, afirma Luca Pasquini (ESO, Garching, Alemania), co-autor del nuevo artículo científico. “Los nuevos resultados contrastan con trabajos anteriores que no lograron encontrar planetas en cúmulos, pero concuerdan con otras observaciones más recientes. Continuamos observando este cúmulo, para descubrir cómo las estrellas con y sin planetas difieren en masa y composición química”.

HARPS, explica el físico Alberto Molino, del Instituto de Astrofísica de Andalucía, es un espectrógrafo de alta resolución, «y por tanto, no toma imágenes directamente. Además, los planetas en otras estrellas raramente se pueden ver a simple vista, porque son demasiado pequeños». Su presencia se detecta por el efecto gravitatorio que inducen sobre la estrella que los alberga. De ahí el uso de la espectroscopía, que es muy sensible a la variación de la frecuencia de la luz debida al movimiento relativo Tierra-Estrella (efecto Doppler).

Referencia bibliográfica:

A. Brucalassi et.al.: Three planetary companions around M67 stars. Astronomy & Astrophysics.