Astrónomos argentinos descubren un súper Neptuno en los límites de la Vía Láctea y su sola existencia es una incógnita

La Vía Láctea, la galaxia en forma de espiral que habitamos, está colmada de objetos extraños que desconocemos. Un nuevo descubrimiento, logrado por investigadores del CONICET Córdoba, hace que nos sintamos como seres minúsculos orbitando en el espacio, alrededor de una enorme bola de fuego. En este caso, una reflexión más emocionante que aterradora, porque el exoplaneta TOI-3568 b constituye un hallazgo rarísimo.

A 645 años luz de la Tierra se halla este gigante colosal, de dimensiones similares a las de Neptuno. Su masa es la de 26,4 Tierras y orbita alrededor de una estrella de tipo K. Además, lo hace en tiempo récord: tarda apenas 4,4 días en completar una órbita alrededor de su estrella. Está entre los primeros siete planetas externos al Sistema Solar en ser descubiertos con un poderoso instrumento del telescopio Gemini Norte, en Hawai.

TOI-3568 b guarda muchas peculiaridades, pero definitivamente el que deja a los científicos rascándose la barbilla es que es uno de los pocos exoplanetas detectados en el espacio del desierto neptuniano.

El desierto neptuniano es un parámetro: son aquellos planetas con tamaños intermedios y con periodos orbitales menores a 5 días. Plantean una incógnita porque no hay consenso sobre el origen de su frecuencia, tan pequeña, lo que deja este vacío de planetas; modelos que den una respuesta. ¿Será que no se forman planetas con determinada relación entre la masa y el periodo orbital? ¿O bien nacen con esas especificaciones, pero luego las pierden por procesos evolutivos? Aún no se sabe.

Más aun, este Súper Neptuno no está sufriendo fotoevaporación, que era la teoría más aceptada entre los astrónomos para explicar el fenómeno.

“Una de las hipótesis predominantes es la de la fotoevaporación. Se basa en que estos planetas con masas subjovianas están en una región muy cerca de la estrella, donde reciben una radiación ultravioleta extrema que evapora o erosiona sus capas atmosféricas superiores. Entonces, el planeta pierde masa, pierde tamaño, y así se convierte en una súper Tierra. Se espera que la fotoevaporación sea más intensa poco tiempo después del nacimiento del planeta, cuando la estrella tiene mayor emisión de radiación UV”, explica Emiliano Jofré, investigador del CONICET en el Observatorio Astronómico de Córdoba y uno de los coordinadores del trabajo, en el comunicado publicado por el organismo.

Pero esta teoría "no aplica en este caso. Eso abre muchos interrogantes para abordar en futuros estudios, en colaboración con especialistas en simulaciones", dice Romina Petrucci, también investigadora del CONICET en el observatorio y otra de las coordinadoras.

La trascendencia de la investigación

“Este trabajo surge de un proyecto conjunto con una colega del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México para la búsqueda de planetas alrededor de estrellas ubicadas en el disco grueso o en el halo de la galaxia, ambas regiones con pocos planetas conocidos hasta la fecha. A partir de datos del Satélite de Reconocimiento de Exoplanetas Transitantes de la NASA (TESS, por sus siglas en inglés), obtuvimos una lista de estrellas del disco grueso candidatas a tener planetas. Luego, teníamos que corroborar que el objeto que seleccionamos para investigar era de naturaleza planetaria. Para saber si se trataba de un planeta, una estrella o una enana marrón, era fundamental calcular su masa”, detalla Petrucci acerca del estudio publicado en Astronomy & Astrophysics.

Para calcularla, debieron utilizar instrumentos de muy alta precisión que no se encuentran en cualquier observatorio. Allí es donde entra en juego el espectrógrafo MAROON-X, instalado recientemente en el telescopio Gemini Norte, en Hawai (EE.UU.). Este instrumento de última generación mide las variaciones en la luz de las estrellas para detectar la influencia sutil de exoplanetas orbitando a su alrededor.

“Aunque Argentina tiene tiempo de observación asignado en Gemini, es necesario un seguimiento prolongado para constatar la naturaleza planetaria de un objeto estelar. Por eso, nos asociamos con investigadores brasileros y juntamos el tiempo de observación de ambos países. Tras estudiar por diez noches el objeto con el espectrógrafo MAROON-X, determinamos su masa y confirmamos que era un planeta, lo que fue muy emocionante. Además, utilizamos los datos de TESS para calcular su radio. Con esos dos parámetros -masa y radio-, podemos saber qué tipo de planeta es, cuál sería su composición y su estructura interna, y cómo estaría compuesta, eventualmente, su atmósfera. Esta información tiene un efecto sobre la posibilidad de que un planeta albergue vida o no”, comenta Petrucci.

Estudios de alto impacto como lo es este nos llevan a recalcar el valor de sostener convenios internacionales y la inversión estatal en la ciencia, porque, por ejemplo, sin esas garantías, no habría tiempo de observación en Gemini para los científicos y científicas argentinas. Se trata de la primera propuesta liderada por Argentina presentada para utilizar tiempo de observación argentino en Gemini con este objetivo. Hay que imaginar que, hasta el momento, los planetas descubiertos que presentan estas características son menos de 10.