El primer exoplaneta del tamaño de la Tierra orbitando dentro de la zona habitable de otra estrella ha sido confirmado con observaciones tanto del Observatorio W. M. Keck como del Observatorio Gemini. El descubrimiento inicial, realizado con el Telescopio Espacial Kepler, es uno de una serie de planetas más pequeños encontrados por Kepler y verificados usando telescopios gigantes con base en tierra. También confirma que los planetas con tamaño similar a la Tierra sí existen en zonas habitables de otras estrellas.
“Lo que convierte a este descubrimiento en uno particularmente increíble es que este planeta del tamaño de la Tierra, uno de los cinco que orbitan esta estrella, la cual es más fría que el Sol, reside en una región temperada donde el agua podría existir en forma líquida,” dice Elisa Quintana del Instituto SETI y del Centro de Investigación Ames de NASA quien lideró el paper en la edición actual de la publicación de Science. La región en la cual este planeta orbita su estrella se denomina la zona habitable, ya que se piensa que la vida se formaría más probablemente en planetas con agua líquida.
Steve Howell, científico del proyecto Kepler y co-autor del paper, agrega que ni Kepler (ni ningún otro telescopio) es actualmente capaz de observar directamente un exoplaneta de este tamaño y proximidad a su estrella anfitriona “En todo caso, lo que podemos hacer es esencialmente eliminar todas las otras posibilidades para que la validación de estos planetas sea realmente la única opción viable”.
Con una estrella anfitriona tan pequeña, el equipo empleó una técnica que eliminó la posibilidad que una estrella desde atrás o un compañero estelar pudiera estar simulando lo que detectó Kepler. Para hacer esto, el equipo obtuvo observaciones de resolución espacial extremadamente altas desde el telescopio de 8 metros de Gemini Norte ubicado en Mauna Kea en Hawaii usando una técnica denominada speckle imaging, al igual que observaciones con óptica adaptativa (OA) del telescopio de diez metros Keck II, vecino de Gemini en Mauna Kea. Juntos, estos datos permitieron al equipo descartar fuentes lo suficientemente cercanas a la línea de visión de la estrella como para confundir la evidencia de Kepler y concluir que la señal detectada por Kepler tenía que ser proveniente de un planeta pequeño transitando su estrella anfitriona.
“Los datos de Keck y Gemini son dos piezas claves de este puzzle,” dice Quintana. “Sin estas observaciones complementarias no podríamos haber confirmado la existencia de este planeta del tamaño de la Tierra.”
Los datos “speckle” de Gemini directamente captaron la imagen del sistema hacia dentro de unos 400 millones de millas (cerca de 4 UA, aproximadamente igual a la órbita de Júpiter en nuestro sistema solar) de la estrella anfitriona y confirmó que no había otros objetos de tamaño estelar orbitando dentro de este radio de la estrella.
Aumentando esto, las observaciones de OA de Keck comprobaron una región más grande alrededor de la estrella, pero hacia límites más opacos. Según Quintana, “estos planetas del tamaño de la Tierra son extremadamente difíciles de detectar y confirmar, y ahora que hemos encontrado uno, queremos buscar más. Gemini y Keck sin duda tendrán un rol importante en estas misiones”.
La estrella anfitriona, Kepler-186, es una estrella enana del tipo M1relativamente cercana a nuestro sistema solar, a 500 años luz y está en la constelación del Cisne (Cygnus).
La estrella es muy poco brillante, más de medio millón de veces más opaca que las estrellas más pálidas que podemos ver directamente con el ojo. Cinco pequeños planetas han sido encontrados orbitando esta estrella, cuatro de los cuales se encuentran en órbitas de muy corto período y muy calientes.
El planeta designado Kepler-186f, en todo caso, es del tamaño de la Tierra y orbita dentro de la zona habitable de la estrella. La evidencia de Kepler para este sistema planetario proviene de la detección de tránsitos planetarios. Estos tránsitos pueden ser entendidos como pequeños eclipses de la estrella anfitriona por un planeta (o planetas) como se ve desde la Tierra.
Cuando tales planetas bloquean parte de la luz estelar, su brillo total disminuye. Kepler detecta una variación en la salida de luz total de la estrella y evidencia planetas. Hasta ahora más de 3.800 posibles planetas han sido detectados por esta técnica con Kepler.
Los datos de Gemini utilizan el Instrumento de Encuesta Diferencial Speckle (DSSI) en el telescopio de Gemini Norte. DSSI es un instrumento visitante desarrollado por un equipo liderado por Howell quien agrega: «¡DSSI en Gemini funciona de maravilla!»
