Nueva búsqueda de planetas extrasolares desde el observatorio de Arecibo

El Observatorio Arecibo, el Laboratorio de Habitabilidad Planetaria de la Universidad de Puerto Rico en Arecibo y la Universidad de Antioquia en Medellín (Colombia), se unieron al proyecto Red Dots en la búsqueda de nuevos planetas alrededor de las estrellas más cercanas al Sol. Esta nueva colaboración observará simultáneamente en el espectro óptico y de radio a la Estrella de Barnard, una estrella popular en la literatura de ciencia ficción.
 
La Estrella de Barnard es una pequeña enana roja a casi seis años luz de distancia siendo el segundo sistema estelar más cercano a nuestro Sol después del sistema de tres estrellas de Alpha Centauri. Existen indicios de un posible planeta de tipo Super-Tierra en una órbita fría alrededor de esta estrella.
 
El Observatorio de Arecibo tiene una nueva campaña para observar estrellas enanas rojas cercanas con planetas. El propósito de esta campaña es detectar las emisiones de radio de estas estrellas, tales como erupciones, para ayudar a caracterizar su radiación y su entorno magnético y cualquier posible perturbación debida a otros cuerpos. Estas perturbaciones podrían revelar la presencia de nuevos objetos sub-estelares incluyendo planetas.

El Radiotelescopio de Arecibo con la cuál se vienen realizando las observacions.  Crédito: http://islandsofpuertorico.com.

La Estrella de Barnard será la octava estrella enana roja observada recientemente por el Observatorio de Arecibo. Los resultados de las estrellas Gliese 436, Ross 128, Wolf 359, HD 95735, BD +202465, V* RY Sex y K2-18 se están analizando actualmente. Estas observaciones son dirigidas por el Profesor Abel Méndez, Director del Laboratorio de Habitabilidad Planetaria de la Universidad de Puerto Rico en Arecibo y con la colaboración del Prof. Jorge Zuluaga de la Universidad de Antioquia en Colombia.

El equipo de Red Dots se unirá a las observaciones del Observatorio de Arecibo de la Estrella de Barnard en coordinación con otros observatorios. Planean observaciones fotométricas y espectrales simultáneas con los telescopios SNO, LCO, TJO y CARMENES de España, y preliminarmente con ASH2 de Chile. Todas estas observaciones serán utilizadas para entender la estrella pero se necesitarán observaciones adicionales por el equipo de Red Dots para detectar cualquier nuevo planeta.
 
Los primeros planetas extrasolares fueron descubiertos en el Observatorio de Arecibo en el 1992. Son tres pequeños planetas llamados Draugr, Poltergeist y Phobetor alrededor del Pulsar Lich, una estrella de neutrones de rápida rotación que emite un haz de radiación electromagnética. El primer planeta alrededor de una estrella parecida al sol fue descubierto más tarde en el 1995 y hoy sabemos de más de 3,500 de ellos. Actualmente el Observatorio de Arecibo ha podido detectar enanas marrones pero todavía ningún planeta nuevo.
 
La primera y única vez que la Estrella de Barnard fue observada desde el Observatorio de Arecibo fue durante el Proyecto Phoenix del Instituto SETI (1998-2004). Las nuevas observaciones serán en una frecuencia diferente (4 a 5 GHz), donde la emisión de radio de erupciones estelares se han observado en otros objetos similares o más fríos. Esta es la primera vez que la Estrella de Barnard se estudia con tales frecuencias y sensibilidad.

Las observaciones de la Estrella de Barnard serán el próximo domingo, 16 de julio. Otra estrella, Ross 128, será observada ese día más tarde ya que demostró interesantes emisiones de radio en pasadas observaciones. Los resultados de estas observaciones estarán disponibles más adelante esa semana. El equipo de Red Dots mantiene un diario abierto de su campaña de observación.

Señales extrañas de Ross 128

En el marco de esta nueva campaña en el observatorio de Arecibo, se han observado las estrellas Gliese 436, Ross 128, Wolf 359, HD 95735, BD +202465, V* RY Sex, and K2-18. Entre ellas solo Gliese 436 y K2-18 tienen planetas confirmados. Las observaciones fueron realizadas entre Abril y Mayo de 2017 en la denominada banda C (frecuencias de 4 to 5 GHz).

Dos semanas después de las observaciones, el análisis inicial de los datos mostró que habían señales peculiares en el espectro dinámico de banda ancha de Ross 128 (GJ 447), que fue obtenido en Mayo 12 a las 8:53 PM AST (2017/05/13 00:53:55 UTC). 

Las señales consistían de pulsos de banda ancha, no polarizados y quasi periódicos, con características de dispersión muy marcadas.  Es decir, las señales cubrían un amplio rango de frecuencias en la banda observada (4-5 GHz), se repetían casi periódicamente y parecían ser producidas por una fuente lejana (de allí las características de dispersión).  Se cree que las señales no son producto de radio interferencia local (RFI por su acrónimo en inglés) en tanto no aparecieron en las observaciones de otras estrellas que se realizaron inmediatamente antes y después de las observaciones de Ross 128.

No se conoce el origen de estas señales.  Sin embargo, se han propuesto tres posibles explicaciones: (1) radio emisiones desde la estrella Ross 128 similares a las producidas por las denominadas erupciones solares de tipo II; (2) emisiones producidas por otro objeto en el campo de visión de Ross 128; o simplemente (3) rafagas de radio provenientes de un satélite en una órbita alta (los satélites en órbitas bajas se mueven muy rapidamente y saldrían del campo de visión del telescopio durante las observaciones). Las señales observadas son muy débiles para que otros radiotelescopios en el mundo las capten.  El único instrumento con capacidades similares, el FAST Chino, está apenas en fase de calibración.

Cada una de las explicaciones propuestas tiene problemas.  Por ejemplo las erupciones de tipo II observadas en el Sol producen señales de frecuencias mucho menores (decenas de MHz) y las características de dispersión observadas en la señal sugieren que la fuente esta mucho más lejos o que existe un campo de electrones densos entre ella y la Tierra (por ejemplo la atmósfera de la estrella).  No hay muchos objetos astronómicos en el campo de visión de Ross 128 y no existen precedentes de satélites que emitan rafagas de radiación como las observadas.  Al contrario las emisiones de satélites son fácilmente reocnocibles y fueron detectadas en las observaciones de las otras estrellas en esta campaña.  

La hipótesis de que podría tratarse de una señal de una civilización extraterrestre no esta descartada.  Pero esta siempre al final de una larga lista de explicaciones mucho más realistas.

En síntesis, la pequeña y cercana estrella Ross 128 ha resultado más interesante de lo esperado.  Las misteriosas señales detectadas por Arecibo podrían ser explicadas igual de bien por tres mecanismos diferentes.  Afortunadamente, el equipo de la campaña ha obtenido más tempo de observación para corroborar lo obtenido el próximo domingo, Julio 16.  Estas observaciones podrían ayudar a aclarar muy pronto la natrualeza de estas señales.

Contacto con los medios:

• Prof. Abel Méndez, Director, PHL @ UPR Arecibo: abel.mendez@upr.edu
• Prof. Jorge Zuluaga, Institute of Physics / FCEN - Universidad de Antioquia: jorge.zuluaga@udea.edu.co
• Mr. Ricardo Correa, Press Officer, Arecibo Observatory: rcorrea@naic.edu

Fuentes originales:

• Press releases of the Planetary Habitability Laboratory: http://phl.upr.edu/press-releases/barnard. 
• Observation notes of the PHL: http://phl.upr.edu/library/notes/ross128.