Encontrado quinto planeta alrededor de una estrella cercana

Robert Sanders
Traducido por Ciencia Kanija
7/11/07

Un equipo de astrónomos estadounidenses anunciaron hoy (martes, 6 de noviembre) el descubrimiento de un quinto planeta alrededor de la estrella cercana 55 Cancri, haciéndola la única conocida estrella aparte del Sol con cinco planetas.

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El descubrimiento llegó tras 19 años de observaciones de 55 Cancri y representa un hito para el equipo de Búsqueda de Planetas de Carnegie y California, que este año celebran el vigésimo aniversario de su primer intento de encontrar planetas extrasolares analizando el bamboleo que causan en su estrella madre.

La larga historia de medidas – más de 300 sólo de 55 Cancri – hicieron posible el descubrimiento de un sistema de cinco planetas, dijo el profesor de astronomía de la UC Geoffrey Marcy, quien junto a Paul Butler, ahora en la Institución Carnegie de Washington, comenzó las observaciones de muchas estrellas cercanas en el Observatorio Lick de la Universidad de California en 1987.

El sistema único de 55 Cancri, situado a 41 años luz de distancia en la dirección de la constelación de Cáncer, es notable también debido a que su configuración de cuatro planetas internos y un planeta gigante exterior recuerda a nuestro Sistema Solar, aunque sin la Tierra ni Marte.

“Este sistema es interesante debido a que hay un planeta gigante a 6 UA y cuatro planetas menores interiores a 0,8 UA, con un gigantesco hueco entre ellos, justo donde esperaríamos encontrar planetas del tamaño de la Tierra”, dijo Marcy.

Una UA, o unidad astronómica, es la distancia media entre la Tierra y el Sol, aproximadamente 150 millones de kilómetros.

De acuerdo con la autora principal Debra Fischer, profesora asistente de astronomía en la Universidad Estatal de San Francisco, el quinto planeta está dentro de la zona habitable del planeta en la que podría existir agua líquida. Aunque el planeta es una bola de gas gigante, el agua líquida podría existir en la superficie de alguna luna u otros planetas rocosas que aún pueden encontrarse en la zona. “Ahora estamos buscando en el hueco entre la órbita de 260 días del nuevo planeta y la órbita de 14 años de otro gigante gaseoso, y si tuvieses que apostar, apuesta porque aún hay más materia orbitando por allí”.

Fischer apuntó que lo que ocupa este hueco tiene que ser otro planeta de alrededor del tamaño de Neptuno o menor, dado que cualquier cosa de mayor tamaño habría desestabilizado las órbitas del resto de planetas. Todos los planetas que orbitan 55 Cancri tienen órbitas estables casi circulares, como los ocho planetas de nuestro Sistema Solar. Júpiter está situado a 5,2 UA del Sol, mientras que Mercurio y Venus están a 0,72 UA. La Tierra y Marte están en el hueco de 1 y 1,5 UA.

“No hemos encontrado un gemelo de nuestro Sistema Solar, dado que los cuatro planetas cercanos a la estrella tienen todos el tamaño de Neptuno o mayor”, dijo Marcy, pero añadió que es optimista en que próximas observaciones revelarán un planeta rocoso en un plazo de cinco años.

El nuevo descubrimiento, usando datos del Observatorio Lick y el Observatorio W. M. Keck en Hawai, ha sido aceptado para su publicación en la revista Astrophysical Journal. Los autores son Fischer, Marcy y sus colegas de la Institución Carnegie, la Universidad Estatal de San Francisco, la UC Santa Cruz, la Universidad Estatal de Tennessee y la UC Berkeley.

Fischer y Marcy también discutieron sus hallazgos durante una teleconferencia con los medios alojada en la NASA.

En 1996, cuando Marcy y Butler encontraron un planeta del tamaño de Júpiter orbitando cerca de 55 Cancri y rotando cada 14,6 días, era sólo la cuarta estrella conocida con un exoplaneta. El segundo planeta descubierto alrededor de la estrella, en 2002, resultó orbitar a una órbita más lejana, tal como hace nuestro propio Júpiter, aunque el planeta tenía cuatro veces el peso de Júpiter. El tercero, también descubierto en 2002, era menor, aproximadamente del tamaño de Saturno, y orbitaba cerca de la estrella con un periodo de 44 días, ligeramente más alejado que el primer planeta. El cuarto planeta, hallado en 2004, estaba tan cercano a la estrella que era infernalmente caliente – un planeta del tamaño de Neptuno (14 veces la masa de la Tierra) con un periodo de 2,8 días descubierto en colaboración con el equipo dirigido por Bárbara McArthur de la Universidad de Texas.

Aunque los astrónomos han encontrado casi 250 exoplanetas, sólo una estrella, mu Ara del cielo del sur, se sabe que tiene cuatro planetas.

El quinto planeta recientemente encontrado alrededor de 55 Cancri es también grande – alrededor de la mitad del tamaño de Saturno, o al menos 45 veces la masa de la Tierra – y orbita a aproximadamente 0,785 UA en un periodo de 260,8 días. Dado que la estrella 55 Cancri es más vieja y tenue que nuestro Sol, la zona habitable, la región en la que las temperaturas planetarias pueden favorecer el agua líquida – está más cerca de la estrella que la zona habitable de nuestro Sol, e incluye al nuevo planeta.

Encontrar múltiples planetas alrededor de una estrella es difícil dado que cada planeta produce su propio bamboleo en la estrella. Marcy compara detectar el bamboleo provocado por varios planetas con obtener una única nota musical de muchas tocadas simultáneamente. Aunque el oído puede hacerlo, a Marcy le llevó más de 10 meses convencerse de que había un quinto bamboleo enterrado en los datos.

La técnica Doppler usada por el equipo de búsqueda ve este bamboleo como un cambio en la velocidad con la que una estrella se mueve hacia o alejándose de nosotros. El equipo de búsqueda puede detectar velocidades del tamaño de 1 metro por segundo, lo que es la velocidad de un paseo.

55 Cancri ha producido “un nido de ratas de datos de velocidad radial”, dijo Fischer. “Probablemente aún no tenemos todos los planetas. Tiramos de un hilo cada vez, desentrelazando todas esas órbitas, y lleva más tiempo y datos de lo que habíamos previsto. Creo que es sorprendente lo que hemos sido capaces de hacer con este sistema”.

Los coautores junto a Fischer, Marcy y Butler son Steven S. Vogt y Greg Laughlin de la UC Santa Cruz; Jason T. Wright, John A. Johnson y Kathryn M. G. Peek de la UC Berkeley; Gregory W. Henry del Centro para la Excelencia en Información de Sistemas de la Universidad Estatal de Tennessee; y David Abouav, Chris McCarthy y Howard Isaacson de la Universidad Estatal de San Francisco.

El trabajo estuvo patrocinado por la Universidad de California, la NASA y la Fundación Nacional de Ciencia.