Las Estrellas Enanas rojas de la Vía Láctea tienen miles de millones de planetas rocosos en sus zonas de habitabilidad

Impresión artística de un atardecer en la súper-Tierra Gliese 667 Cc. Crédito: ESO/L. Calçada

Nuevos resultados del cazador de planetas HARPS, de ESO, muestran que los planetas rocosos no mucho mayores que la Tierra son muy comunes en las zonas habitables en torno a estrellas rojas débiles. El equipo internacional estima que debe haber decenas de miles de millones de planetas de este tipo sólo en nuestra galaxia, la Vía Láctea, y probablemente haya cerca de una centena en las vecindades del Sistema Solar. Esta es la primera vez que se mide de forma directa la frecuencia de súper-Tierras en torno a enanas rojas, las cuales suponen el 80% de las estrellas de la Vía Láctea.

Un equipo internacional acaba de dar a conocer esta primera estimación directa del número de planetas ligeros en torno a estrellas enanas rojas. Para ello, han utilizado observaciones llevadas a cabo con el espectrógrafo HARPS, instalado en el telescopio de 3,6 metros de ESO (en el observatorio de La Silla, en Chile) [1]. Un reciente anuncio (eso1204), demostrando que en nuestra galaxia hay planetas en todas partes, utilizaba un método diferente que no era sensible a este importante tipo de exoplanetas.

El equipo de HARPS ha estado buscando exoplanetas orbitando alrededor de las estrellas más comunes de la Vía Láctea — estrellas enanas rojas (también conocidas como enanas tipo M [2]). Estas estrellas son débiles y frías en comparación con nuestro Sol, pero muy comunes y longevas, y de hecho suponen el 80% de todas las estrellas de la vía Láctea.

“Nuestras nuevas observaciones con HARPS implican que, alrededor del 40% de todas las estrellas enanas rojas tienen una súper-Tierra orbitando en su zona de habitabilidad, una zona que permite la existencia de agua líquida sobre la superficie del planeta,” afirma Xavier Bonfils (IPAG, Observatorio de Ciencias del Universo de Grenoble, Francia), quien lidera el equipo. “Dado que las enanas rojas son tan comunes,  — hay unos 160 mil millones en la Vía Láctea — esto nos lleva a la conclusión de que hay decenas de miles de millones de planetas de este tipo sólo en nuestra galaxias.”

El equipo de HARPS hizo un sondeo, durante un periodo de seis años, de una muestra cuidadosamente seleccionada en los cielos australes compuesta por 102 estrellas enanas rojas. Se hallaron un total de nueve súper-Tierras (planetas con masas de entre una y diez veces la masa de la Tierra), incluyendo dos en la zona de habitabilidad de Gliese 581 (eso0915) y Gliese 667 C respectivamente. Los astrónomos pudieron estimar su peso y la distancia a la estrella anfitriona en torno a la cual orbitaban.

Combinando todos los datos (incluyendo observaciones de estrellas que no tenían planetas) y examinando la fracción de planetas existentes que podrían descubrirse, el equipo ha podido deducir cuán comunes pueden ser diferentes tipos de planetas en torno a enanas rojas. Han descubierto que la frecuencia de la presencia de súper-Tierras [3] en la zona de habitabilidad es de un 41% en un rango que va de un 28% a un 95%.

Por otro lado, planetas más masivos, similares a Júpiter y Saturno en nuestro Sistema Solar, parecen no ser muy comunes alrededor de enanas rojas. Se cree que menos del 12% de las enanas rojas tendrían planetas gigantes (con masas de entre 100 y 1.000 veces la masa de la Tierra).

Dado que existen numerosas estrellas enanas rojas cercanas al Sol, la nueva estimación implica que, probablemente, en la vecindad del Sistema Solar, a distancias menores de 30 años luz [4], puede haber del orden de cien súper-Tierras en las zonas de habitabilidad de estas estrellas.

“La zona de habitabilidad en torno a una enana roja, donde la temperatura es apta para la existencia de agua líquida en la superficie, está más cerca de la estrella que en el caso de la Tierra con respecto al Sol,” dice Stéphane Udry (investigador del Observatorio de Ginebra y miembro del equipo). “Pero las enanas rojas se conocen por estar sujetas a erupciones estelares o llamaradas, lo que inundaría el planeta de rayos X o radiación ultravioleta: esto haría más difícil la existencia de vida”. 

Uno de los planetas descubiertos en el sondeo de enanas rojas de HARPS es Gliese 667 Cc [5]. Es el segundo planeta de este sistema triple estelar (ver eso0939 para el primero) y parece estar situado cerca del centro de la zona de habitabilidad. Pese a que este planeta es más de cuatro veces más pesado que la Tierra, es el más parecido a nuestro planeta de los encontrados hasta el momento, y casi con total seguridad cuenta con las condiciones adecuadas para la existencia de agua líquida en su superficie. Se trata de la segunda súper-Tierra dentro de la zona de habitabilidad de una enana roja descubierta durante este sondeo de HARPS, tras el anuncio del descubrimiento en 2007 de Gliese 581d y su posterior confirmación en el año 2009.

“Ahora que sabemos que hay muchas súper-Tierras alrededor de enanas rojas cercanas, necesitamos identificar más utilizando tanto HARPS como otros instrumentos futuros. Se espera que alguno de esos planetas pase frente a su estrella anfitriona durante su órbita en torno a la misma  — esto abrirá la excitante posibilidad de estudiar la atmósfera de estos planetas y buscar signos de vida”, concluye Xavier Delfosse, otro de los miembros del equipo (eso1210).

Notas

[1] HARPS mide la velocidad radial con una extraordinaria precisión. Un planeta en órbita alrededor de una estrella genera un bamboleo regular de la estrella que la acerca y aleja del observador en la Tierra. Debido al efecto Doppler, este cambio en la velocidad radial provoca un desplazamiento del espectro de la estrella hacia longitudes de onda más largas, a medida que se aleja (llamado desplazamiento al rojo), y un desplazamiento al azul (hacia longitudes de onda más cortas) al acercarse. El débil desplazamiento del espectro de la estrella puede medirse con un espectrógrafo de alta precisión como HARPS y utilizarse para inferir la presencia de un planeta.

[2] Estas estrellas se llaman enanas M porque son de clase espectral M. El esquema más simple de clasificación de las estrellas se basa en la disminución de su temperatura y en el aspecto de su espectro, y cuenta con siete tipos de estrellas. Las M son las más frías.

[3] Los planetas con una masa de entre una y diez veces la masa de la Tierra se denominan súper-Tierras. No hay más planetas de este tipo en nuestro Sistema Solar, pero parecen ser muy comunes alrededor de otras estrellas. El descubrimiento de este tipo de planetas en las zonas habitables alrededor de sus estrellas es muy emocionante ya que, si el planeta fuese rocoso y tuviese agua – como es el caso de la Tierra – sería un potencial albergador de vida.

[4] Los astrónomos utilizaron diez parsecs como definición de “cerca”. Esto corresponde a unos 32,6 años luz.

[5] El nombre significa que el planeta es el segundo descubierto (c) que orbita en torno al tercer componente (C) del sistema estelar triple llamado Gliese 667. Las brillantes estrellas compañeras Gliese 667 A y B se verían de manera prominente en los cielos del planeta  Gliese 667 Cc. El descubrimiento de Gliese 667 Cc fue anunciado de manera independiente por Guillem Anglada-Escude y colaboradores en febrero de 2012, apenas dos meses después de que la versión electrónica del artículo de Bonfils et al. estuviera disponible online. La confirmación de los planetas Gliese 667 Cb y Cc por Anglada-Escude y colaboradores se basó ampliamente en observaciones de HARPS y en datos procesados del equipo europeo, que fueron hechos públicos a través de los archivos de ESO.

Enlaces

• Artículos científicos: Bonfils et al. y Delfosse et al.
• Fotos del telescopio de 3,6 metros de ESO en La Silla

Nota de prensa publicada en el portal del Observatorio Europeo Austral (ESO).