La estrella de Barnard, una enana roja situada a sólo seis años luz del sistema solar, tiene un planeta con una masa de unas cuatro tierras. Con una temperatura superficial de unos 150 grados bajo cero, no es candidato a albergar vida.
Pero su descubrimiento, que se presenta hoy en la revista Nature , pone fin a medio siglo de especulaciones sobre la posible existencia de planetas en la estrella de Barnard, una de las más estudiadas por los astrónomos. Además, introduce un nuevo método de detección de exoplanetas, basado en un análisis de observaciones pasadas, que previsiblemente se utilizará a partir de ahora para buscar más astros.
“Barnard es la estrella aislada más cercana al sistema solar. Sólo Alfa Centauri, que es un sistema triple [es decir, tres estrellas orbitando alrededor de un centro de gravedad común], está más cerca”, explica Ignasi Ribas, astrónomo del Institut de Ciències de l’Espai del CSIC y del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, que ha liderado la investigación junto a Guillem Anglada-Escudé, de la Universidad Queen Mary de Londres.
Pese a su proximidad, la estrella de Barnard es tan tenue que sólo puede verse con telescopios y no se descubrió hasta principios del siglo XX. El astrónomo holandés Peter van de Kamp afirmó en los años 60 que tenía que haber por lo menos un gran planeta en órbita alrededor de la estrella, una hipótesis que defendió hasta su muerte en 1995 pero que nunca ha podido ser confirmada pese las muchas observaciones que se han hecho de la estrella.
“Hace tres años vimos una señal prometedora que podía indicar la presencia de un exoplaneta”, recuerda Ignasi Ribas. “Fue entonces cuando decidimos trabajar intensamente en la estrella de Barnard para averiguar si aquella señal correspondía a un planeta o no”.
Ribas y Anglada-Escudé organizaron un consorcio internacional para reunir todas las observaciones realizadas desde los años 90 en busca de planetas junto a la estrella de Barnard, así como para realizar nuevas observaciones. En el consorcio han participado 31 instituciones de 10 países.
El planeta se encuentra fuera de la zona habitable de la estrella: es demasiado frío para que pueda haber agua líquida en su superficie
Se reunieron unas 400 observaciones de archivo para detectar si la estrella se acerca y aleja periódicamente de nosotros, que es lo que haría si algún planeta orbita a su alrededor y la atrae con su gravedad. Ninguna de estas observaciones por sí sola era suficiente para afirmar o negar que haya planetas alrededor de la estrella de Barnard. Y aunque juntas reforzaban la hipótesis de que sí podía haber por lo menos un planeta, seguían sin ser concluyentes.
Entró en escena entonces el instrumento Cármenes del Observatorio de Calar Alto, en Andalucía. En servicio desde enero de 2016, Cármenes está diseñado para buscar exoplanetas alrededor de estrellas enanas frías y ha aportado 200 observaciones adicionales de la estrella de Barnard.
Según los resultados presentados en Nature, la señal periódica que llega de la estrella corresponde a un planeta con una masa mínima de 3,2 Tierras y una masa más probable de 4,1 Tierras. Dado que la existencia del planeta se deriva del análisis estadístico de los datos, comporta inevitablemente un margen de incertidumbre. Con los datos analizados hasta ahora, “hay una probabilidad del 99,2% de que la señal corresponda a un planeta y del 0,8% de que no haya un planeta”, señala Ribas. “En este momento, debemos tratarlo como un planeta candidato”.
El planeta, si efectivamente existe, completa una órbita alrededor de la estrella cada 233 días, lo que implica que se encuentra a unos 60 millones de kilómetros de distancia. Es decir, a una distancia similar a la que hay entre el Sol y Mercurio, el planeta más interno del sistema solar.
Sin embargo, la estrella de Barnard tiene una temperatura superficial de 3.300 kelvins, frente a los 5.770 del Sol, y su diámetro es cinco veces más pequeño. Al ser una estufa menos potente, el planeta es mucho más frío que Mercurio. Su temperatura puede situarse en torno a los 150 grados bajo cero, aunque, “si tiene atmósfera con algún tipo de efecto invernadero, podría ser más alta”, señala Ribas. “Aun así, se encuentra fuera de la zona habitable”.
Esta zona se define como la región alrededor de una estrella en que la temperatura permite la presencia de agua líquida en la superficie de un planeta o una luna. Para la estrella de Barnard, esta zona empieza a 7,5 millones de kilómetros del astro –donde un planeta tendría un periodo orbital de 10 días- y se extiende hasta 18 millones de kilómetros –donde la órbita sería de 40 días-. “En esta región hemos descartado que haya planetas del tamaño aproximado de la Tierra o mayores; si los hubiera, los habríamos visto”, señala Ribas.
La existencia del planeta aún debe ser confirmada: hay una probabilidad del 99,2% de que sea real y del 0,8%de que la señal detecada sea un artificio estadístico
Por el contrario, se ha detectado otra señal que poría indicar la existencia de un segundo planeta a unos 600 millones de kilómetros de la estrella de Barnard, o cuatro veces la distancia entre el Sol y la Tierra. Esta segunda señal, de confirmarse, correspondería a un planeta con una órbita de 18 años, que sería el planeta más alejado de su estrella descubierto hasta la fecha. “Pero es posible que sea debida a una variación en la actividad de la estrella y no a la presencia de un planeta; aún no lo sabemos”, advierte Ribas.
De cara al futuro, está previsto continuar las observaciones de la estrella de Barnard para confirmar la existencia de la supertierra y ver si tiene otros planetas. Aunque los datos analizados hasta ahora descartan la presencia de grandes planetas cerca de la estrella, es probable que tenga planetas más pequeños que aún no han podido ser detectados porque sus efectos gravitatorios son demasiado sutiles. Asimismo, podría tener planetas grandes en órbitas más alejadas.
La estrella de Barnard, una enana roja más vieja que el Sol, es la estrella aislada más próxima a la Tierra
Las futuras observaciones se realizarán tanto desde Cármenes y otros observatorios terrestres como desde telescopios espaciales. En particular con el telescopio Gaia, de la Agencia Espacial Europea, que ya está en órbita, y con el futuro WFIRST, que la NASA tiene previsto lanzar a mediados de la próxima década.
Más allá de la estrella de Barnard, la investigación introduce un nuevo método para buscar planetas extrasolares combinando datos de distintas observaciones realizadas en el pasado. “El reto era cómo utilizar datos heterogéneos recogidos por observatorios diferentes de manera que se pudieran analizar conjuntamente”, explica Ribas. El método, en el que “hemos tenido que recurrir a las herramientas estadísticas más avanzadas”, se utilizará previsiblemente a partir de ahora para rastrear planetas alrededor de otras estrellas.
La Vanguardia