Ciencia.-Señales en superficie de estrellas para buscar gemelos de la Tierra

MADRID, 27 (EUROPA PRESS)

Astrónomos que buscan planetas similares a la Tierra en otros sistemas solares han logrado un gran avance al observar más de cerca la superficie de las estrellas.

Una nueva técnica desarrollada por un equipo internacional de investigadores, dirigido por los astrónomos de Yale Rachael Roettenbacher, Sam Cabot y Debra Fischer, utiliza una combinación de datos de telescopios terrestres y en órbita para distinguir entre señales de luz provenientes de estrellas y señales provenientes de planetas. orbitando esas estrellas. The Astronomical Journal ha aceptado para publicación un estudio que detalla el descubrimiento.

"Nuestras técnicas reúnen tres tipos diferentes de observaciones contemporáneas para enfocarse en comprender la estrella y cómo se ve su superficie", dijo en un comunicado Roettenbacher, becaria postdoctoral en Yale y autora principal del artículo. "A partir de uno de los conjuntos de datos, creamos un mapa de la superficie que nos permite revelar más detalles en los datos de velocidad radial mientras buscamos señales de planetas pequeños. Este procedimiento muestra el valor de obtener múltiples tipos de observación a la vez".

Durante décadas, los astrónomos han utilizado un método llamado velocidad radial como una forma de buscar exoplanetas en otros sistemas solares. La velocidad radial se refiere al movimiento de una estrella a lo largo de la línea de visión de un observador.

Los astrónomos buscan variaciones en la velocidad de una estrella que podrían ser causadas por la atracción gravitacional de un planeta en órbita. Estos datos provienen de espectrómetros, instrumentos que observan la luz emitida por una estrella y la estiran en un espectro de frecuencias que pueden analizarse.

Sin embargo, a medida que los astrónomos se apresuraron a desarrollar métodos para detectar planetas similares a la Tierra, se han topado con una barrera que ha detenido el progreso durante años. La energía emitida por las estrellas crea un caldero hirviente de plasma convectivo que distorsiona las mediciones de la velocidad radial, oscureciendo las señales de los planetas pequeños y rocosos.

Pero una nueva generación de instrumentos avanzados está atacando este problema. Estos instrumentos incluyen el espectrógrafo EXtreme PREcision Spectrograph (EXPRES), que fue diseñado y construido por el equipo de Fischer en Yale, el Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) y el conjunto de telescopios interferométricos del Centro de Astronomía de Alta Resolución Angular (CHARA).

Para el nuevo estudio, los investigadores utilizaron datos de TESS para reconstruir la superficie de Epsilon Eridani, una estrella en la constelación meridional de Eridanus que es visible desde la mayor parte de la superficie de la Tierra. Luego buscaron manchas estelares, regiones más frías en la superficie de una estrella causadas por fuertes campos magnéticos.

"Con las reconstrucciones, conoces la ubicación y el tamaño de las manchas en la estrella, y también sabes cómo de rápido gira la estrella", dijo Cabot. "Desarrollamos un método que luego te dice qué tipo de señal verías con un espectrómetro".

Luego, los investigadores compararon sus reconstrucciones de TESS con los datos del espectrómetro EXPRES recopilados simultáneamente de Epsilon Eridani.

"Esto nos permitió vincular directamente las contribuciones de la firma de velocidad radial a características específicas en la superficie", dijo Fischer. "Las velocidades radiales de las manchas estelares coinciden a la perfección con los datos de EXPRES".

Los investigadores también utilizaron otra técnica, llamada interferometría, para detectar una mancha estelar en Epsilon Eridani, la primera detección interferométrica de una mancha estelar en una estrella similar al Sol.

La interferometría combina telescopios separados para crear un telescopio mucho más grande. Para ello, los investigadores utilizaron CHARA Array, el interferómetro óptico más grande del mundo, ubicado en California.

Roettenbacher dijo que ella y sus colegas aplicarán su nueva técnica a conjuntos de observaciones interferométricas para obtener imágenes directamente de la superficie completa de una estrella y determinar su contribución a la velocidad radial.

"La obtención de imágenes interferométricas no es algo que se haga para muchas estrellas porque la estrella necesita estar cerca y ser brillante. Hay un puñado de otras estrellas en las que también podemos aplicar nuestro enfoque pionero", dijo Roettenbacher.