“Hem trobat un exoplaneta en un sistema on no s’esperava”

• #Research

• Share it:

Juan Carlos Morales, investigador de l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE) i l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), ha liderat l’estudi que ha portat al descobriment d’un nou exoplaneta gegant que trenca amb els esquemes actuals sobre la formació de sistemes planetaris. El descobriment del planeta, a 30 anys llum de la Terra, l’ha dut a terme un consorci d’investigadors internacionals amb l’instrument CARMENES, instal·lat a l’observatori Hispano-Alemany de Calar Alto (Almeria). L’estudi, firmat per 182 autors, s’ha publicat a la revista científica Science.

En què consisteix el descobriment?

Hem trobat un planeta de tipus gegant gasós en un sistema on no s’esperava pas. L’estrella del sistema en qüestió, batejada amb el nom GJ 3512, és una nana vermella de tipus M que ja es coneixia. Aquestes estrelles són molt petites i la seva massa ronda al voltant del 12% de la massa del Sol. Tot i això, la massa de l’estrella és només 250 vegades la del planeta que l’orbita, un gegant gasós d’aproximadament la meitat de la massa de Júpiter i que rep el nom de GJ 3512b.

Què té d’especial?

Aquesta relació entre la massa de l’estrella i la del planeta és la més baixa que s’ha trobat fins al moment i contradiu el model acceptat per explicar la formació d’aquests estels. Segons el model de coreaccretion, no es poden formar planetes gasosos tan grans al voltant d’estrelles tan petites i, per tant, aquest descobriment obre la porta a models alternatius que s’havien descartat.

Quines alternatives hi ha?

El model acceptat assumeix que els planetes gegants gasosos comencen amb un nucli rocós que després acumula gas al seu voltant. Per això resulta improbable la seva formació al voltant d’estrelles tan petites, ja que els seus discos no compten amb prou material per formar un nucli tan dens i una atmosfera massiva de gas abans de que el disc es dissipi. El model proposat pel científic estatunidenc Alan Boss, en canvi, proposa una alternativa on la formació d’aquests planetes és molt ràpida i no requereix d’un nucli rocós i, per tant, podria arribar a explicar aquest cas concret.

Aquest era l’objectiu del projecte CARMENES?

CARMENES és l’espectrògraf que hem fet servir per observar l’espai a la recerca d’exoplanetes rocosos similars a la Terra en la zona habitable de les seves estrelles. Es troba a la serra dels Filabres a Almeria, a l’Observatori Astronòmic de Calar Alto. El projecte, coliderat pel Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC), ha estudiat 300 estrelles i ha descobert ja més d’una dotzena d’exoplanetes, alguns d’ells habitables, però fer una troballa amb les característiques de GJ 3512b no s’esperava tenint en compte els planetes coneguts i les prediccions dels models. No t’esperes mai participar en un descobriment com aquest, ha estat una gran sorpresa.

L’exoplaneta que s’ha descobert és habitable?

És difícil que en aquest planeta hi pugui haver vida ja que és un gegant gasós com Júpiter. Però no podem descartar que hi hagi planetes semblants a la Terra en aquest sistema i que puguin arribar a ser habitables.

Quins reptes de futur afronta CARMENES?

Es tracta d’un projecte pioner que està donant molt bons resultats més enllà d’aquest descobriment. És el primer instrument que ens ha permès estudiar les estrelles petites de forma sistemàtica. El projecte es va iniciar l’any 2016 i seguirà, com a mínim, fins al 2020 buscant exoplanetes similars a la Terra i que puguin ser habitables.

Amb en Juan Carlos Morales hi ha en Lluís Gesa, professor d’Enginyeria del software al BDBI d’ESCI-UPF. En Lluís Gesa va participar en la implementació del software de CARMENES que s’havia d’encarregar d’ajudar als astrònoms a trobar quins punts de l’espai havien d’observar i quines dades havien de recollir.

Quin paper juguen els enginyers de software en la recerca d’exoplanetes?

La tasca dels astrònoms no seria possible sense tota una infrastructura que necessita d’una planificació exhaustiva per part dels enginyers. La major part de la nostra feina s’ha de fer abans d’iniciar l’anàlisi de dades. Jo em vaig encarregar de coordinar els equips que van fer el software que controla el telescopi, es va crear el que seria el “cervell” que li diu a l’instrument (telescopi, sensors, motors, etc.) com s’ha de comportar.

Quines dificultats ha suposat aquest projecte?

Al tractar-se d’un projecte d’aquesta magnitud, ha calgut tenir en compte totes les possibles variables que poden arribar a afectar les dades generades per l’estudi que s’ha de dur a terme al llarg de cinc anys. Si no es preveu correctament com serà el desenvolupament de la investigació, el projecte pot acabar fracassant, requereix un elevat grau de planificació prèvia. Si no anticipem les necessitats que tindrem més endavant, no podrem establir connexions amb les dades prèviament obtingudes. I en aquest sentit hem d’estar segurs que no hi ha errors en el software, que tot el procés de captació de dades és correcte i sobretot que no caldrà canviar el sistema durant els anys que dura el projecte.

Projectes com CARMENES no només són possibles gràcies els astrònoms que analitzen els resultats de les observacions, també hi participen enginyers i tècnics que s’encarreguen de proporcionar les eines necessàries per fer que avanci el projecte. No es tracta d’unes instal·lacions convencionals que pots trobar a qualsevol observatori, la recerca que s’està fent és força exclusiva i, sobretot, pionera. Si es vol continuar fent descobriments innovadors, s’haurà de seguir trobant noves maneres per explorar i això vol dir que hi haurà feina per als estudiants d’avui que en un futur s’hi vulguin dedicar.