Encontrar exoplanetas es un trabajo duro. Además de requerir instrumentos muy sofisticados, también se necesitan equipos de científicos comprometidos; personas dispuestas a verter sobre volúmenes de datos para encontrar la evidencia de mundos distantes. El profesor Kipping, astrónomo del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, es una de esas personas.
Dentro de la comunidad astronómica, Kipping es mejor conocido por su trabajo con exomoons. Pero su investigación también se extiende al estudio y caracterización de exoplanetas, que realiza con sus colegas en el Laboratorio Cool Worlds de la Universidad de Columbia. Y lo que más le ha interesado en los últimos años es encontrar exoplanetas alrededor del vecino más cercano de nuestro Sol: Proxima Centauri.
Kipping se describe a sí mismo como un "modelador", combinando modelos teóricos novedosos con técnicas modernas de análisis de datos estadísticos aplicados a las observaciones. También es el investigador principal (PI) de La búsqueda de exomoons con Kepler (HEK) y miembro del Harvard College Observatory. Durante los últimos años, él y su equipo han estado buscando exoplanetas en el vecindario estelar local.
La inspiración para esta búsqueda se remonta a 2012, cuando Kipping estaba en una conferencia y escuchó las noticias sobre una serie de exoplanetas descubiertos alrededor de Kepler 42 (también conocido como KOI-961). Usando datos de la misión Kepler, un equipo del Instituto de Tecnología de California descubrió tres exoplanetas que orbitan esta estrella enana roja, que se encuentra a unos 126 años luz de la Tierra.
En ese momento, Kipping recordó cómo el autor del estudio, el profesor Philip Steven Muirhead, ahora profesor asociado en el Instituto de Investigación Astrofísica de la Universidad de Boston, comentó que este sistema estelar se parecía mucho a nuestras estrellas enanas rojas más cercanas: Barnard's Star y Próxima Centauri.
Además, los planetas de Kepler 42 eran fáciles de detectar, dado que su proximidad a la estrella significaba que completaron un período orbital en aproximadamente un día. Como pasan regularmente frente a su estrella, las probabilidades de verlos usando el Método de Tránsito fueron buenas.
Como el profesor Kipping le dijo a Space Magazine por correo electrónico, este fue el "momento ah-ha" que lo inspiraría a mirar a Proxima Centauri para ver si también tenía un sistema de planetas:
“Nos sentimos inspirados por el descubrimiento de planetas en tránsito por KOI-961 por Phil Muirhead y su equipo utilizando los datos de Kepler. La estrella es muy similar a Proxima, una enana M tardía que alberga tres planetas del tamaño de la Tierra muy cerca de la estrella. Me hizo darme cuenta de que si ese sistema estuviera cerca de Proxima, la probabilidad de tránsito sería del 10% y el pequeño tamaño de la estrella conduciría a señales bastante detectables ".
En esencia, Kipping se dio cuenta de que si ese sistema planetario también existiera alrededor de Proxima Centauri, una estrella con características similares, entonces serían muy fáciles de detectar. Después de eso, él y su equipo comenzaron a intentar reservar tiempo con un telescopio espacial. Y para 2014-15, se les había dado permiso para usar el satélite Microvariability and Oscillation of Stars (MOST) de la Agencia Espacial Canadiense.
Aproximadamente del mismo tamaño que una maleta, el satélite MOST pesa solo 54 kg y está equipado con un telescopio de ultra alta definición que mide solo 15 cm de diámetro. Es el primer satélite científico canadiense en ser puesto en órbita en 33 años, y fue el primer telescopio espacial diseñado y construido completamente en Canadá.
A pesar de su tamaño, MOST es diez veces más sensible que el telescopio espacial Hubble. Además, Kipping y su equipo sabían que una misión para buscar exoplanetas en tránsito alrededor de Proxima Centauri sería un riesgo demasiado alto para algo como el Hubble. De hecho, la CSA rechazó inicialmente sus solicitudes por este mismo motivo.
“La mayoría de nosotros inicialmente nos negó porque querían mirar a Alpha Centauri luego del anuncio de Dumusque et al. de un planeta allí ", dijo Kipping. “Entonces, comprensiblemente, Proxima, para el cual no se conocían planetas en ese momento, no tenía tanta prioridad como Alpha Cen. Nunca lo intentamos para el tiempo del Hubble, sería una gran petición mirar al HST a una sola estrella durante meses con solo un 10% de posibilidades de éxito ".
Para 2014 y 2015, obtuvieron permiso para usar MOST y observaron a Proxima Centauri dos veces, en mayo de ambos años. A partir de esto, adquirieron un mes y medio de fotometría basada en el espacio, que actualmente están procesando para buscar tránsitos. Como explicó Kipping, esto fue bastante desafiante, ya que Proxima Centauri es una estrella muy activa, sujeta a destellos estelares.
"La estrella se enciende con mucha frecuencia y de manera destacada en nuestros datos", dijo. “Corregir este efecto ha sido uno de los principales obstáculos en nuestro análisis. En el lado positivo, la actividad de rotación es bastante moderada. El otro problema que tenemos es que la MAYORÍA orbita la Tierra una vez cada 100 minutos, por lo que obtenemos lagunas de datos cada vez que la MAYORÍA va detrás de la Tierra ".
Sus esfuerzos para encontrar exoplanetas alrededor de Proxima Centauri son especialmente significativos a la luz del reciente anuncio del Observatorio Europeo Austral sobre el descubrimiento de un exoplaneta terrestre dentro de la zona habitable de Proxima Centauri (Proxima b). Pero comparado con el de ESO Punto rojo pálido proyecto, Kipping y su equipo confiaban en diferentes métodos.
Como explicó Kipping, esto se redujo a la diferencia entre el Método de tránsito y el Método de velocidad radial:
“Esencialmente, buscamos planetas que tengan la alineación correcta para transitar (o eclipsar) a través de la cara de la estrella, mientras que las velocidades radiales buscan el movimiento de oscilación de una estrella en respuesta a la influencia gravitacional de un planeta en órbita. Los tránsitos siempre tienen menos probabilidades de tener éxito para una estrella dada, porque requerimos que la alineación sea la correcta. Sin embargo, la recompensa es que podemos aprender mucho más sobre el planeta, incluyendo cosas como su tamaño, densidad, atmósfera y presencia de lunas y anillos ".
En los próximos meses y años, Kipping y su equipo pueden ser llamados a seguir el éxito del descubrimiento de ESO. Habiendo detectado Proxima b usando el método de Velocidad Radial, ahora le corresponde a los astrónomos confirmar la existencia de este planeta usando otro método de detección.
Además, se puede aprender mucho sobre un planeta a través del Método de tránsito, lo que sería útil teniendo en cuenta todas las cosas que aún no sabemos sobre Proxima b. Esto incluye información sobre su atmósfera, que el Método de tránsito a menudo puede revelar a través de mediciones espectroscópicas.
Baste decir que Kipping y sus colegas están muy entusiasmados con el anuncio de Proxima b. Como él lo dijo:
“Este es quizás el descubrimiento de exoplanetas más importante en la última década. Sin embargo, sería muy decepcionante si Proxima b no transita, un planeta que paradójicamente está tan cerca pero tan lejos en términos de nuestra capacidad para aprender más sobre él. Para nosotros, los tránsitos no solo serían la guinda del pastel, sino que servirían simplemente como una señal de confirmación, sino que los tránsitos abren la puerta para aprender los secretos íntimos de Proxima, cambiando Proxima b de un único punto de datos anónimo a un mundo rico donde cada mes nos enteraríamos de nuevos descubrimientos de su naturaleza y carácter ".
El próximo septiembre, Kipping se unirá a la facultad de la Universidad de Columbia, donde continuará en su búsqueda de exoplanetas. ¡Uno solo puede esperar que aquellos que él y sus colegas encuentren también estén a su alcance!
