El primer extraplaneta confirmado desde España orbita alrededor de una estrella gigante roja

• Se trata de un planeta de fuera del Sistema Solar bautizado como Kepler-91b
• Se ha confirmado con un instrumento español en el Observatorio de Calar Alto
• El Kepler-91b podría encontrarse en los últimos estadios de su vida

El sistema planetario formado por la estrella gigante roja y el extraplaneta Kepler-91b

Un instrumento español llamado CAFE ubicado en el Observatorio Astronómico Hispano Alemán de Calar Alto (Almería) ha permitido realizar la primera confirmación hecha en nuestro país de un extraplaneta -es decir, un planeta fuera del Sistema Solar- que orbita alrededor de una estrella gigante roja.

Esta investigación internacional, liderada por Jorge Lillo-Box y David Barrado, investigadores del Departamento de Astrofísica en el CAB, ha sido aceptado para publicarse en la revista Astronomy & Astrophysics Letters.

El espectrógrafo CAFE, con el que se ha podido llevar a cabo este estudio, está instalado en el telescopio de 2,2 m del Observatorio de Calar Alto. Es el primer instrumento construido íntegramente en este observatorio hispano-alemán y fue puesto en funcionamiento a finales de 2011.

Un extraplaneta 'moribundo'

El estudio ha concluido que el extraplaneta, llamado Kepler-91b, podría encontrarse en los últimos estadios de su vida, antes de ser engullido por la estrella gigante roja denominada KIC 8219268, según ha revelado el CSIC-INTA en un comunicado.

Kepler-91b es el planeta conocido más cercano a una estrella gigante roja. Con una órbita ligeramente elíptica, se calcula que la estrella central subtiende un ángulo de 48 grados en el cielo del planeta, cubriendo alrededor de un 10% del mismo, es decir, unas 10.000 veces más que la luna o el Sol desde la Tierra.

Además, la atmósfera del planeta parece estar inflada, probablemente debido a la alta radiación proveniente de su estrella.

Proceso para identificar a Kepler-91b

El satélite Kepler de la NASA, un proyecto dedicado a encontrar planetas similares a la Tierra, observa continuamente multitud de estrellas intentando identificar descensos en su brillo que sean periódicos.

Uno de esos apareció en la estrella KIC 8219268 cuyas disminuciones en su luminosidad se repetían cada 6,24658 días, convirtiéndose en una potencial candidata para albergar un planeta extrasolar.

Este hecho le hizo ganarse el nombre de KOI-2133.01 (Objeto de Interés de Kepler, KOI por sus siglas en inglés), aunque tras los estudios posteriores pasó a recibir el nombre Kepler-91b, al ser confirmada su naturaleza planetaria.

Analizando las precisas medidas proporcionadas por este telescopio espacial, un equipo internacional liderado por investigadores del CAB, CSIC-INTA, detectó la presencia de un planeta con una masa ligeramente inferior a la masa de Júpiter orbitando muy cerca de su estrella central, a tan solo 2,32 veces el radio de la misma.

Esto se consiguió analizando las modulaciones presentes en la curva de luz. Es decir, en la evolución temporal del brillo proveniente de la estrella, debidas a la deformación de la estrella por la presencia de un planeta cercano.

Además, se analizó el pequeño eclipse producido por el planeta al pasar por delante de su estrella y las señales astrosismológicas debidas a la propia pulsación de la estrella, un fenómeno que también se observa en el Sol.

El estudio de extraplanetas

Hasta 1995 solo se tenía evidencia de la existencia de los planetas del Sistema Solar. En aquel año, Michel Mayor y Didier Queloz, de la Universidad de Ginebra, descubrieron el primer extraplaneta orbitando alrededor de una estrella similar al Sol: 51 Pegasi b.

Actualmente existen diversas vías para encontrar nuevos extraplanetas, casi todas indirectas y generalmente basadas en mejoras técnicas y en el desarrollo de nueva instrumentación.

Sin embargo, hay dos métodos que destacan por el número de nuevos extraplanetas identificados:

• Velocidad radial: se mide el pequeño movimiento de la estrella debido al tirón gravitatorio del planeta en su giro. Esto se observa por el efecto Doppler en la luz que nos llega de la estrella.
• Tránsitos: se observa el, casi insignificante pero medible, descenso en el brillo de la estrella cuando el planeta pasa por delante, algo parecido a lo que sucede en el Sistema Solar cuando Venus o Mercurio transitan proyectados por el disco solar.

En el caso del planeta Kepler-91b, trabajos casi simultáneos rechazaron su naturaleza planetaria basándose en análisis alternativos de la curva de luz y atribuyéndole una luminosidad intrínseca.

Estos trabajos de dos grupos diferentes afirmaban que este sistema era, en realidad, el conjunto de una estrella aislada y una binaria eclipsante de fondo que podría estar o no físicamente asociada con la primera.

Para resolver esta dicotomía en la interpretación de los resultados derivados por los diferentes grupos de investigación, se decidió recurrir a la técnica de la velocidad radial. Así, se obtuvieron espectros de alta resolución con CAFE casi inmediatamente después de ponerse en marcha.

Los datos obtenidos con este instrumento confirman, de manera independiente, la presencia de un planeta de una masa 1,09 veces la de Júpiter, un valor perfectamente compatible con la estimación previa mediante el análisis de las modulaciones de la curva de luz.

Además, esta concordancia entre las dos técnicas permite validar el uso de las modulaciones en la curva de luz de la estrella como un método emergente de confirmación planetaria.

En el estudio han participado científicos del Departamento de Astrofísica, Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), del Instituto Max Planck de Astronomía, la Universidad de Oporto, la Universidad Nacional Autónoma de México y Calar Alto.