A una distancia de 4,37 años luz de la Tierra, Alpha Centauri es el sistema estelar más cercano al nuestro. Durante generaciones, los científicos y los pensadores especulativos han reflexionado sobre si podría tener un sistema planetario como nuestro propio Sol, y si la vida también puede existir allí o no. Desafortunadamente, los esfuerzos recientes para localizar planetas extrasolares en este sistema estelar han fallado, y las posibles detecciones posteriores se deben a artefactos en los datos.
En respuesta a estos esfuerzos fallidos, se están desarrollando varios proyectos más ambiciosos para encontrar exoplanetas alrededor de Alpha Centauri. Estos incluyen telescopios espaciales de imágenes directas como Project Blue y la misión interestelar conocida como Breakthrough Starshot. Pero según un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Yale, los datos existentes pueden usarse para determinar la probabilidad de planetas en este sistema (e incluso de qué tipo).
El estudio que detallaba sus hallazgos apareció recientemente en El diario astronómicobajo el título "Detectabilidad del planeta en el sistema Alpha Centauri". El estudio fue dirigido por Lily Zhao, una estudiante graduada de la Universidad de Yale y miembro de la National Science Foundation (NSF), y fue coautora de Debora Fischer, John Brewer y Matt Giguere de Yale y Bárbara Rojas-Ayala de la Universidad Andrés Bello en Chile.
Por el bien de su estudio, Zhao y su equipo consideraron por qué los esfuerzos para localizar planetas dentro del sistema estelar más cercano al nuestro han fallado hasta ahora. Esto es sorprendente cuando uno considera cómo, estadísticamente hablando, es muy probable que Alpha Centauri tenga un sistema propio. Como lo indicó el profesor Fischer en un reciente comunicado de prensa de Yale News:
"El universo nos ha dicho que los tipos de planetas más comunes son los planetas pequeños, y nuestro estudio muestra que estos son exactamente los que tienen más probabilidades de estar en órbita alrededor de Alpha Centauri A y B ... Debido a que Alpha Centauri está tan cerca, es nuestra primera parada fuera de nuestro sistema solar. Es casi seguro que habrá planetas pequeños y rocosos alrededor de Alpha Centauri A y B ".
Además de ser profesora de astronomía en la Universidad de Yale, Debora Fischer también es una de las líderes del Grupo de Exoplanetas de Yale. Como experta en su campo, Fischer ha dedicado décadas de su vida a investigar exoplanetas y a buscar análogos de la Tierra más allá de nuestro Sistema Solar. Con un financiamiento parcial proporcionado por la NASA y la National Science Foundation, el equipo confió en los datos existentes recopilados por algunos de los últimos instrumentos de caza de exoplanetas.
Estos incluyeron CHIRON, un espectrógrafo montado en el Sistema de Telescopio de Investigación de Apertura Pequeña y Moderada (SMARTS) en el Observatorio Interamericano Cerro Telolo (CTIO) en Chile. Este instrumento fue construido por el equipo de Fischer, y los datos que proporcionó se combinaron con el Buscador de planetas de alta velocidad radial (HARPS) y los instrumentos del Espectrógrafo de Echelle Ultravioleta y Visual (UVES) en el Very Large Telescope (VLT) de ESO.
Utilizando diez años de datos recopilados por estos instrumentos, Zhao y sus colegas establecieron un sistema de cuadrícula para el sistema Alpha Centauri. En lugar de buscar signos de planetas que existieran, utilizaron los datos para descartar qué tipos de planetas no podrían existir allí. Como Zhao le dijo a Space Magazine por correo electrónico:
“Este estudio fue especial porque utilizó datos existentes del sistema Alpha Centauri no para encontrar planetas, sino para caracterizar qué planetas no podrían existir. Al hacerlo, devolvió más información sobre el sistema en su conjunto y proporciona orientación para futuras observaciones de este sistema singularmente carismático.
Además, el equipo analizó la composición química de las estrellas en el sistema Alpha Centauri para aprender más sobre los tipos de material que estarían disponibles para formar planetas. Sobre la base de los diferentes valores obtenidos por las campañas de observación realizadas por diferentes telescopios en las tres estrellas de Alpha Centauri (Alpha, Beta y Proxima), pudieron establecer restricciones sobre qué tipos de planetas podrían existir allí.
"Descubrimos que los datos existentes descartan planetas en la zona habitable por encima de 53 masas terrestres para alfa Centauri A, 8.4 masas terrestres para Alpha Centauri B y 0.47 masas terrestres para Proxima Centauri", dijo Zhao. "En cuanto a las composiciones químicas, descubrimos que las proporciones de carbono / oxígeno y magnesio / silicio para Alpha Centauri A y B son bastante similares a las del Sol".
Básicamente, los resultados de su estudio descartaron efectivamente la posibilidad de cualquier gigante gaseoso del tamaño de Júpiter en el sistema Alpha Centauri. Para Alpha Centauri A, descubrieron que los planetas que tenían menos de 50 masas terrestres podrían existir, mientras que Alpha Centauri B podría tener planetas más pequeños que 8 masas terrestres. Para Proxima Centauri, que sabemos que tiene al menos un planeta similar a la Tierra, determinaron que podría haber más de la mitad de la masa de la Tierra.
Además de ofrecer esperanza a los cazadores de exoplanetas, este estudio conlleva algunas implicaciones bastante interesantes para la habitabilidad planetaria. Básicamente, la presencia de planetas rocosos en el sistema es alentadora; pero sin gigantes gaseosos, podría faltar un ingrediente clave para garantizar que los planetas permanezcan habitables.
"[No] solo podría haber planetas habitables en masa terrestre alrededor de nuestros vecinos estelares más cercanos, pero tampoco hay gigantes gaseosos que pudieran poner en peligro la supervivencia de estos planetas rocosos potencialmente habitables", dijo Zhao. "Además, si estos planetas existen, es probable que tengan composiciones similares a nuestra propia Tierra dada la similitud en Alpha Cen A / B y nuestro amado Sol".
En la actualidad, no hay instrumentos que hayan podido confirmar la existencia de exoplanetas en Alpha Centauri. Pero como indicó Zhao, ella y sus compañeras de equipo son optimistas de que las encuestas futuras tendrán la sensibilidad necesaria para hacerlo:
"[E] este mismo mes ha visto la puesta en marcha de varios instrumentos de próxima generación que prometen la precisión necesaria para descubrir estos posibles planetas en el futuro cercano, ¡y este análisis ha demostrado que vale la pena seguir buscando!"
Estos incluyen el Echelle SPectrograph de ESO para Rocky Exoplanet y observaciones espectroscópicas estables (ESPRESSO), que se instaló recientemente en el Observatorio Paranal, y el Espectrómetro de precisión EXtreme (EXPRES) construido en la Universidad de Yale. Este último instrumento está llevando a cabo una carrera de observación en el Observatorio Lowell en Arizona, en el que Zhao está participando.
"Estos instrumentos prometen una precisión de hasta 10-30 cm / s y deberían poder detectar muchos más planetas más pequeños y más alejados, como los planetas habitables alrededor de las estrellas Centauri", dijo Zhao. "El campo de visión de estos dos instrumentos es ligeramente diferente (ESPRESSO tiene el hemisferio sur, donde está Alpha Centauri, mientras que EXPRES cubre el hemisferio norte, por ejemplo, donde están Kepler y muchos de los campos K2)".
Con nuevos instrumentos a su disposición y métodos como el que desarrollaron Zhao y su equipo, el sistema estelar más cercano a la Tierra seguramente se convertirá en un verdadero tesoro para los astrónomos y los cazadores de exoplanetas en los próximos años. Y cualquier cosa que encontremos allí seguramente se convertirá en el objetivo de estudios directos de grupos como Project Blue y Breakthrough Starshot. Si ET reside al lado, ¡estamos seguros de saberlo pronto!
