Por primera vez, la misión Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS, por su acrónimo en inglés) de la NASA ha identificado un planeta que orbita una estrella lejana gracias a las ondulaciones en el espacio-tiempo. A diferencia de los planetas en tránsito que orbitan muy cerca de su estrella, y que TESS descubre habitualmente, el mundo recientemente hallado es un superjúpiter que orbita su estrella anfitriona a gran distancia de ella.
“Cuando fue lanzada la misión TESS, nadie esperaba que fuera capaz de encontrar este tipo de planeta”, dijo Diana Dragomir, profesora de la Universidad de Nuevo México en Albuquerque y coautora del artículo que describe los resultados. Con una masa 1,6 veces superior a la de Júpiter y una distancia orbital similar, sería extremadamente improbable hallar un planeta así mediante el principal método de detección para el que fue diseñado TESS. “Este descubrimiento sugiere que es probable que haya otros planetas —los denominados planetas de microlente— ocultos en los datos de TESS que no habíamos pensado en buscar anteriormente”.
Los astrónomos encontraron el primer indicio del planeta, llamado Gaia23bra b, en 2023 utilizando el telescopio espacial Gaia de la ESA (Agencia Espacial Europea), ya retirado de servicio. El sistema de alertas de Gaia detectó una estrella que aumentó de brillo, un fenómeno que puede ocurrir cuando una estrella situada en primer plano pasa por delante de otra más lejana y amplifica su luz por medio del efecto de microlente gravitacional.
Posteriormente, los investigadores revisaron los datos archivados de TESS y descubrieron que este satélite también había registrado este evento.
“Las observaciones de Gaia eran demasiado escasas para detectar el planeta”, dijo Mallory Harris, estudiante de doctorado en la Universidad de Nuevo México, quien dirigió el estudio. “La nave espacial TESS estuvo monitoreando esa misma zona del cielo durante el evento, y su cobertura temporal más densa mostró características adicionales en la curva de luz ocasionadas por un planeta”.
El análisis del equipo investigador, publicado el 1 de julio en la publicación científica The Astrophysical Journal Letters, reveló que Gaia23bra b, el cual orbita una estrella enana naranja que tiene cerca del 80 por ciento de la masa del Sol, se encuentra a casi 40.000 años luz de la Tierra, superando con creces el radio de búsqueda habitual de TESS, que es de unos 150 años luz.
Introducción a la microlente gravitacional
De los más de 6.000 exoplanetas (mundos fuera de nuestro sistema solar) conocidos, alrededor de tres cuartas partes fueron descubiertos mediante el método de tránsito, la técnica habitual de búsqueda de planetas de la misión TESS. Los astrónomos monitorean multitudes de estrellas, en busca de aquellas que se atenúan periódicamente cuando los planetas que las orbitan pasan frente a ellas; este evento se conoce como tránsito.
NASA/CI Lab
El efecto de microlente ha permitido descubrir menos del 5% de los exoplanetas conocidos. Este fenómeno de curvatura de la luz ocurre cuando dos estrellas se alinean estrechamente desde nuestro punto de vista. La luz de la estrella más lejana se curva a medida que viaja a través del espacio-tiempo, que es deformado por la masa de la estrella más cercana.
Si la alineación es especialmente cercana, la estrella más próxima actúa como una lente cósmica, concentrando y amplificando la luz de la estrella situada al fondo. Los planetas que orbitan la estrella en primer plano también pueden modificar la luz de la estrella lejana, actuando como sus propias lentes diminutas. Los astrónomos observan este efecto en forma de un aumento repentino en el brillo de la estrella.
El método de tránsito es el más eficaz para detectar planetas grandes que orbitan muy cerca de sus estrellas anfitrionas; los planetas grandes bloquean la mayor cantidad de luz estelar, mientras que los planetas cercanos tienen más probabilidades de pasar por delante de su estrella. Estos mundos gigantescos y tórridos fascinan a los científicos, pero los astrónomos también desean encontrar planetas como los de nuestro sistema solar. Esa es la especialidad de la microlente gravitacional.
Con el efecto de microlente, podemos hallar planetas más pequeños situados a mayor distancia orbital, incluyendo mundos en la zona habitable de su estrella e incluso más lejos”.
MALLORY HARRIS
Estudiante de doctorado de la Universidad de Nuevo México
La microlente no es el método más adecuado para encontrar planetas enormes situados cerca de su estrella porque sus señales gravitacionales simplemente se mezclarían y se volverían indistinguibles.
“Los métodos de tránsito y de microlente son complementarios, ya que cada uno revela una categoría de planeta que el otro tal vez no pueda detectar”, dijo Dragomir. “Además, ofrecen información distinta. Los tránsitos nos indican el tamaño de un planeta y, en combinación con otros métodos, nos permiten determinar su masa y su densidad. La microlente nos proporciona las masas y las distancias orbitales de planetas que, de otro modo, nunca veríamos”.
Los eventos de microlente ocurren una sola vez y desaparecen, no se repiten. Me gusta bromear diciendo que probablemente encontraremos el primer planeta análogo de la Tierra con la técnica de microlente, y luego le diremos adiós al pasar porque nunca más volveremos a verlo”.
mallory harris
Estudiante de doctorado de la Universidad de Nuevo México
Eso dificulta llevar a cabo observaciones detalladas de planetas mediante el efecto de microlente. Sin embargo, este método puede servir como una poderosa herramienta demográfica que ofrece abundante información sobre las poblaciones planetarias.
“Esto es algo así como un adelanto de las observaciones de microlente que hará el telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA”, dijo Michael Fausnaugh, profesor de la Universidad Tecnológica de Texas en Lubbock y coautor del estudio. Con su lanzamiento previsto para el 30 de agosto de 2026, Roman observará el centro de la galaxia de la Vía Láctea como parte de uno de sus principales programas de estudio, lo que permitirá detectar un estimado de 1.000 planetas con la técnica de microlente gravitacional y cerca de 100.000 planetas mediante el método de tránsito.
Roman se centrará específicamente en el corazón de la galaxia, ya que allí las estrellas están muy agrupadas, lo que aumenta las probabilidades de observar eventos de microlente. Si bien tal aglomeración haría que muchas estrellas se mezclaran en los píxeles de mayor tamaño de TESS, esta sonda observa casi todo el cielo, donde las estrellas están más dispersas.
"Dado que TESS observa otras regiones del plano galáctico, puede encontrar naturalmente planetas por microlente en otras partes de la galaxia, tal como lo demuestra este primer sistema planetario hallado por el método de microlente”, dijo Dragomir. “Eso significa que podría ayudarnos a estudiar planetas en otras regiones que poseen condiciones diferentes”.
Ello podría tener implicaciones en la búsqueda de mundos habitables. El bullicioso centro de la galaxia está plagado de radiación proveniente de explosiones de supernovas más frecuentes, lo cual podría esterilizar los planetas. Además, los encuentros gravitacionales entre estrellas densamente agrupadas podrían desestabilizar los sistemas planetarios. Las observaciones de TESS se centran en una zona de la galaxia con condiciones más benignas.
“La clave del sondeo por microlente gravitacional de Roman es su densa cobertura temporal dirigida al bulbo galáctico”, dijo Fausnaugh. “La misión TESS proporciona de forma única estas rápidas observaciones de estrellas en otras regiones de la galaxia, y la combinación de ambas misiones abre nuevas perspectivas para comprender la formación de planetas en una población diversa de estrellas. Dado que la técnica de microlente permite detectar planetas similares a los de nuestro sistema solar, esto ofrece una nueva oportunidad para comprender cómo varían sistemas planetarios como el nuestro en diferentes regiones de la galaxia”.
Para obtener más información sobre la misión TESS, visita el sitio web (en inglés):
Por Ashley Balzer
Ashley es la redactora principal de contenidos científicos del telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA.
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