El Observatorio del Roque participa en el descubrimiento del planeta rocoso más cercano a la Tierra

En los cielos del hemisferio norte, visible durante todo el otoño a nuestras latitudes, brilla la constelación de Casiopea. Es fácilmente reconocible por sus cinco estrellas brillantes que forman una W. Esta región del cielo también alberga una estrella menos llamativa pero visible a simple vista en noches oscuras y despejadas. Su nombre, poco cautivante, pero que recordaremos por mucho tiempo es HD 219134.

A primera vista, indistinguible de otras miles, esta estrella escondía un secreto que fue descubierto hace poco por un equipo de investigación internacional, que incluye también varios investigadores del INAF y de la Universidad de Padua: un planeta rocoso que transita, que eclipsa a intervalos regulares el disco de su estrella madre. Su año, es decir su periodo orbital, dura tan solo 3 días, lo que hace que tenga una temperatura incandescente.

No es exactamente un gemelo de la Tierra, en un sentido estricto, pero en todo caso un  objeto raro y precioso para los astrónomos: albergado por una estrella brillante (de quinta magnitud) y a tan solo 21 años luz de nosotros. "Es el planeta rocoso más cercano a nosotros que se ha confirmado, lo que ofrece perspectivas emocionantes para estudiar la atmósfera en un futuro cercano", explica Giusi Micela, directora del Observatorio Astronómico de Palermo del INAF y miembro del equipo de investigación que ha conseguido este resultado.

Este descubrimiento está a punto de ser publicado en la revista Astronomy & Astrophysics con Ati Motalebi como primera autora, investigadora del observatorio de Ginebra y coordinadora de la investigación en el consorcio internacional.

La estrella es conocida como una enana de tipo K, similar a nuestro Sol pero ligeramente más fría y más pequeña. Pero muy cerca de nosotros.

El nuevo mundo, llamado HD 219134b, de hecho fue descubierto gracias a HARPS-N, el "cazador de planetas", un espectrógrafo de muy alta resolución, instalado en el Telescopio Nazionale Galileo (TNG) en el Observatorio Astrofísico del Roque de Los Muchachos. HARPS-N fue desarrollado e instalado por una amplia colaboración internacional que comprende la Fundación Galileo Galilei – INAF, el Observatorio de Ginebra, un consorcio de universidades inglesas y el Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (USA). Este instrumento es capaz de medir la velocidad radial de la estrella que alberga un planeta con una precisión que no tiene rival en el hemisferio norte. Fue esto lo que permitió identificar al planeta gracias al leve "balanceo" que su presencia induce gravitacionalmente sobre la estrella.

Esta medida permite determinar la masa del planeta, que en este caso es de cuatro veces y media la masa terrestre. Es un planeta un poco más grande que la Tierra, pero mucho más pequeño que Urano y Neptuno.

"El planeta fue descubierto con nuestro Telescopio Nazionale Galileo", declara Emilio Molinari, director del TNG, "dentro de un programa de búsqueda de planetas rocosos, similares a la Tierra, llevado a cabo con el mejor cazador de planetas actualmente disponible en Tierra, HARPS-N, instalado precisamente en nuestro telescopio italiano. Este resultado es de gran satisfacción para nosotros y todo INAF que decidió invertir recursos en un instrumento a la vanguardia de la búsqueda de planetas extra solares".

Los astrónomos llaman a estos planetas que no están presentes en nuestro Sistema Solar "supertierras". HARPS-N ofrece indicios de la masa del planeta pero el equipo de investigación, no contento solo con esto, decidió buscar también la señal (poco común) del paso del planeta frente a su estrella (tránsito) con el fin de medir el radio del planeta y así su volumen.

Al conocer el volumen y la masa se puede determinar la densidad y se puede establecer si el planeta es rocoso como la Tierra o gaseoso como Júpiter. Esta investigación requirió la potencia de enfoque de otro instrumento sin rivales en su campo: el telescopio espacial Spitzer, operado por la NASA, que trabaja en las longitudes de onda infrarrojas al exterior de las fuentes de contaminación de nuestra atmosfera. Fortuna audace iuvat.

Midiendo la luminosidad de HD 219134 durante la ventana temporal predicha, Spitzer midió en efecto una mínima disminución de luz en un intervalo de pocas horas: el tránsito de HD 219134b. De la magnitud de esta disminución se estableció que el radio del planeta es apenas 1.6 veces el radio terrestre, el cual combinado con la masa medida por HARPS-N lleva a una densidad de aproximadamente 6 g/cm³. Un valor muy parecido a la Tierra lo que confirma plenamente que HD 219134b es una supertierra, exaltando la imaginación de todos nosotros.

Las sorpresas no se detuvieron con HD 219134b, que resultó ser el miembro más interno de un sistema planetario compuesto por otros tres planetas, descubiertos a través de un profundo análisis de las velocidades radiales de HARPS-N. Estos planetas son, respectivamente, otra supertierra de 2.7 masas terrestres en una órbita con periodo de 6.8 días, un planeta neptuniano de 9 masas terrestres y 47 días de periodo y finalmente un planeta gigante (62 masas terrestres, casi dos tercios de Saturno) mucho más distante con tres años de periodo.

"Es un resultado sin precedentes. Es el planeta rocoso más cercano a nosotros, con características muy similares a las de la Tierra". Giampaolo Piotto, de la Universidad de Padua, miembro del equipo que ha llevado a cabo este sensacional descubrimiento, agrega "es un planeta incandescente, no hospitalario para la vida, pero lo que es más importante es que es claro que cada vez nos acercamos más a la identificación de un planeta análogo a la Tierra".

"Con ESA estamos construyendo un satélite (PLATO) que seguramente alcanzará la meta. Nos llevará aún diez años, pero al final estamos seguros de que encontraremos otra Tierra, probablemente cerca de nosotros…"