Una estrella aburrida y poco notable a 26 años luz de distancia ha resultado no ser tan aburrida después de todo. Los astrónomos han descubierto que tiene un planeta, no solo cualquier planeta, sino uno con una masa de solo cinco veces la masa de la Tierra, utilizando un nuevo método salvaje inspirado en las auroras de Júpiter.
La actividad de ondas de radio de la estrella, llamada GJ 1151, se ha relacionado con una interacción entre el campo magnético de la estrella y un planeta en órbita, al igual que se sabe que el campo magnético de Júpiter interactúa con la luna del planeta, Io.
Es un método que podría ayudarnos a encontrar más exoplanetas rocosos difíciles de encontrar como Mercurio, Venus, la Tierra y Marte.
"Adaptamos el conocimiento de décadas de observaciones de radio de Júpiter al caso de esta estrella". dijo el astrónomo Joe Callingham del Instituto Holandés de Radioastronomía (ASTRON).
"Se ha predicho que existe una versión ampliada de Júpiter-Io en los sistemas de planeta estrella, y la emisión que observamos se ajusta muy bien a la teoría".
Actualmente, hay dos formas principales en que se detectan los exoplanetas. Existe el método de tránsito, como el que usa la nave espacial TESS de la NASA. Es entonces cuando un planeta pasa entre nosotros y su estrella mientras orbita, causando ligeras caídas en la luz de la estrella.
Luego está el método de velocidad radial. Esto detecta el débil bamboleo en la posición de una estrella a medida que el planeta tira de él.
Pero la interacción entre Júpiter e Io es interesante. Produce una emisión de firma en longitudes de onda de radio que son principalmente polarizado de forma circular, y que, en las frecuencias más bajas, puede ser más potente que esas longitudes de onda del Sol.
El campo magnético del Sol no es lo suficientemente fuerte, y las distancias son demasiado grandes para producir un efecto similar a partir de su interacción con los planetas del Sistema Solar, pero las enanas rojas son diferentes. Estas estrellas tenues, pequeñas y de larga vida tienen campos magnéticos mucho más potentes que los del Sol, y los planetas pueden acercarse mucho más.
Se esperaba que el planeta en órbita cercana de una estrella enana roja pudiera producir una emisión similar pero más poderosa que la producida por Júpiter e Io.
"El movimiento del planeta a través del fuerte campo magnético de una enana roja actúa como un motor eléctrico, de la misma manera que funciona una dinamo de bicicleta". explicó el astrónomo Harish Vedantham de ASTRON. "Esto genera una gran corriente que alimenta las auroras y la emisión de radio en la estrella".
Entonces, Vedantham y un equipo internacional de astrónomos se propusieron buscar ondas de radio de baja frecuencia polarizadas circularmente. Utilizaron datos de una encuesta realizada usando LOFAR, un conjunto de telescopios en los Países Bajos que escanea los cielos en bajas frecuencias de radio e identificó varias emisiones que se ajustan a la factura, alineándose con estrellas enanas rojas.
Uno de ellos fue GJ 1151. Era el candidato perfecto para estudios posteriores.
Muchas enanas rojas, especialmente aquellas detectables en longitudes de onda de radio, son extremadamente turbulentas, azotan el espacio a su alrededor con destellos estelares, giran extremadamente rápido y / o interactúan con un compañero binario.
GJ 1151 gira extremadamente lento, una vez cada 130 días. Es inusualmente pacífico para una enana roja. Y los compañeros binarios se pueden ocultar, por lo que un equipo separado realizó observaciones cuidadosas utilizando el instrumento de alta precisión Planeta Radial Velocity Searcher en el Telescopio Nazionale Galileo italiano en España.
Detallaron su minuciosa búsqueda y hallazgos en un papel separado, Donde descartan otras estrellas compañeras, enanas marrones o planetas gigantes que también podrían explicar los resultados.
"Las estrellas binarias que interactúan también pueden emitir ondas de radio" dijo el astrónomo Benjamin Pope de la universidad de Nueva York.
"Utilizando observaciones ópticas para el seguimiento, buscamos evidencia de un compañero estelar disfrazado de exoplaneta en los datos de radio. Descartamos este escenario con mucha fuerza, por lo que creemos que la posibilidad más probable es que un planeta del tamaño de la Tierra sea demasiado pequeño para detectarlo. con nuestros instrumentos ópticos ".
La masa exacta de ese planeta aún no se ha determinado, pero es probable que sea un planeta rocoso, orbitando la estrella cada uno a cinco días. Eso es bastante apretado, y probablemente demasiado cerca de la estrella para ser hospitalario.
Pero también ofrece una nueva forma de buscar mundos potencialmente habitables.
Tanto en los métodos de tránsito como de velocidad radial, los efectos de las órbitas del planeta sobre la estrella son muy, muy leves. Entonces, cuanto más masivo sea el planeta, más probabilidades hay de que lo detectemos. Eso significa que la mayoría de los exoplanetas detectados se encuentran en el extremo más grande de la escala: gigantes gaseosos y de hielo, como Júpiter, Saturno, Neptuno y Urano.
Los exoplanetas más pequeños son más esquivos. Pero este nuevo método sorprendente demuestra que se pueden detectar analizando las señales de radio de una estrella. De hecho, el equipo espera que se realicen "muchas decenas" de tales detecciones basándose en el resto de los datos de la encuesta LOFAR; Actualmente están trabajando en esa investigación.
A su vez, esto nos ayudará a comprender el entorno del campo magnético de los exoplanetas y lo que eso significa para la búsqueda de vida extraterrestre.
"El objetivo a largo plazo es determinar qué impacto tiene la actividad magnética de la estrella en la habitabilidad de un exoplaneta, y las emisiones de radio son una gran pieza de ese rompecabezas". Vedantham dijo.
"Nuestro trabajo ha demostrado que esto es viable con la nueva generación de radiotelescopios y nos coloca en un camino emocionante".
Los trabajos han sido publicados en Astronomía de la naturaleza y Las cartas del diario astrofísico.