La curvatura del espacio-tiempo revela un nuevo planeta oculto en datos archivados de TESS
Imagen destacada: [Ilustración del efecto de microlente gravitacional que muestra una estrella en primer plano curvando el espacio-tiempo y magnificando una estrella de fondo; crédito: NASA/JPL-Caltech]
El Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA ha encontrado un mundo similar a Júpiter orbitando una estrella a 40 000 años luz de distancia utilizando una técnica directamente extraída de la teoría de la relatividad general de Einstein: el microlente gravitacional. El descubrimiento, publicado en The Astrophysical Journal Letters, marca la primera detección definitiva de un planeta ligado por microlente en datos de archivo de TESS.
El planeta, designado Gaia23bra b, tiene una masa de aproximadamente 1,63 masas jovianas y orbita una estrella enana K a una separación proyectada de unas 4,8 unidades astronómicas (UA), similar a la distancia de Júpiter al Sol. Su estrella anfitriona, una pequeña enana naranja de aproximadamente el 80 por ciento de la masa del Sol, se encuentra mucho más allá del radio típico de búsqueda de tránsito de TESS, de unas 150 años luz, lo que demuestra el alcance del satélite a través de la galaxia.
El descubrimiento se basó en una coincidencia cósmica: una alineación de tres cuerpos entre la Tierra, el sistema estrella-planeta en primer plano y una estrella de fondo no relacionada. A medida que la estrella en primer plano se desplazaba por el cielo, su gravedad curvaba y magnificaba la luz de la estrella de fondo como una lente. El planeta actuó como una mini-lente secundaria, produciendo una desviación aguda y de corta duración llamada característica de cruce de cáustica que reveló su presencia.
Cómo se desarrolló el descubrimiento
La historia comienza en 2023 cuando la misión Gaia de la ESA señaló un brillo estelar inusual bajo el nombre de alerta «Gaia23bra». El monitoreo de todo el cielo de Gaia lo reconoció como un posible evento de microlente, pero sus observaciones eran demasiado dispersas para resolver señales a escala planetaria.
TESS estaba monitoreando la misma región del cielo a una alta cadencia de aproximadamente un cuadro cada 200 segundos durante dos sectores consecutivos, totalizando unos 60 días. Cuando los investigadores liderados por Mallory Harris, candidata doctoral en la Universidad de Nuevo México, reanalizaron las imágenes de campo completo archivadas de TESS, encontraron características de cruce de cáustica en la curva de luz que Gaia había pasado por alto.
«Su curva de luz de alta cadencia reveló detalles que ningún otro sondeo podría haber detectado», señaló el equipo. El modelado conjunto utilizando los paquetes de software pyLIMA y pyLIMASS en los conjuntos de datos de Gaia y TESS confirmó la firma de lente binaria de un planeta.
Por qué esto es importante
Menos del 5 por ciento de los aproximadamente 6 000 exoplanetas conocidos se han encontrado mediante microlente. El método es particularmente sensible a planetas en distancias orbitales más amplias, cerca de la línea de nieve donde se forman los gigantes gaseosos como Júpiter, que son difíciles de detectar con sondeos de tránsito o velocidad radial. Sin embargo, los eventos de microlente son ocurrencias únicas: la alineación nunca se repite, lo que hace que cada detección sea valiosa.
El descubrimiento demuestra que TESS, diseñado exclusivamente para el método de tránsito, también puede servir como un observatorio de microlente. Esto abre la posibilidad de que muchos más planetas ya estén ocultos en ocho años de datos de archivo de TESS que nunca fueron analizados para esta señal.
El resultado también sirve como precursor para el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para finales de 2026. Roman realizará un sondeo dedicado de microlente del bulbo galáctico, que se espera genere aproximadamente 1 000 planetas por microlente.
El artículo, «Gaia23bra b: A Microlensing Planet Discovered in Archived TESS Data», se publica en The Astrophysical Journal Letters (DOI: 10.3847/2041-8213/ae7a50) e incluye coautores de la Universidad de Nuevo México, la Universidad Tecnológica de Texas, la Universidad Estatal de Ohio y otras instituciones.
Traducido por Alessandra