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Sector de la Vía Láctea que incluye el campo de visión de Kepler. Imagen: Carter Roberts. Fuente: NASA.
Científicos de la Universidad de Princeton (Nueva Jersey, EE.UU.) y la NASA han confirmado que 1.284 objetos observados fuera del sistema solar de la Tierra por la nave espacial Kepler de la NASA son realmente planetas.
Según informan en un artículo publicado en The Astrophysical Journal, es el anuncio de nuevos planetas más grande hasta la fecha y más que duplica el número de planetas descubiertos por Kepler hasta el momento, hasta más de 2.300.
El descubrimiento de los investigadores se basa en una técnica desarrollada en Princeton que permite a los científicos analizar eficientemente miles de señales identificadas por Kepler para determinar cuáles es más probable que hayan sido causadas por los planetas y cuáles por objetos que no son planetarios tales como estrellas.
Esta técnica automatizada -implementada en un paquete de software personalizado a disposición del público denominado Vespa- calcula las probabilidades de que la señal esté de hecho causada por un planeta.
Los investigadores utilizaron Vespa para calcular los valores de fiabilidad de más de 7.000 señales identificadas en el último catálogo de Kepler, y verificaron 1.284 planetas con un 99 por ciento de certeza. También verificaron independientemente 651 señales adicionales de planetas que ya habían sido confirmados como planetas por otros métodos. Además, los investigadores identificaron 428 candidatos probables como "falsos positivos", o señales generadas por algo distinto a un planeta.
El programa Vespa
Timothy Morton, autor principal del estudio e investigador asociado de ciencias astrofísicas en Princeton, desarrolló Vespa debido a la gran cantidad de datos que ha reunido Kepler desde su lanzamiento en 2009 ha hecho insostenible el método tradicional de confirmar planetas por observación de seguimiento directa desde tierra, explica. Las observaciones de seguimiento de los datos de Kepler habían confirmado poco más de un millar de planetas antes del anuncio de Princeton/NASA.
"Vespa es la culminación de un cambio de actitud sobre cómo hacer frente a estos grandes estudios de datos", dice Morton en la información de Princeton. "El nuevo problema creado por Kepler es que ahora tenemos miles de nuevos candidatos a planeta. Los astrónomos sabían que no podíamos seguirlos a todos en la forma tradicional, pero no había nada para reemplazarla. Este método mide con un número la probabilidad de que cada objeto detectado sea un planeta".
Kepler, que puso fin a la recogida de datos para su misión principal en 2013, operaba midiendo con precisión el brillo de muchas estrellas simultáneamente. El satélite buscó estrellas que exhibieran una atenuación sutil y regular, lo que indica que un planeta en órbita está pasando por delante de ellas.
Sin embargo, algunos escenarios pueden imitar la huella de un planeta en tránsito, tales como dos estrellas que orbitan entre sí, y proporcionar una falsa señal positiva. Distinguir entre los planetas verdaderos y los falsos positivos es uno de los desafíos principales para cualquier estudio de planetas en tránsito, dice Morton.
Según informan en un artículo publicado en The Astrophysical Journal, es el anuncio de nuevos planetas más grande hasta la fecha y más que duplica el número de planetas descubiertos por Kepler hasta el momento, hasta más de 2.300.
El descubrimiento de los investigadores se basa en una técnica desarrollada en Princeton que permite a los científicos analizar eficientemente miles de señales identificadas por Kepler para determinar cuáles es más probable que hayan sido causadas por los planetas y cuáles por objetos que no son planetarios tales como estrellas.
Esta técnica automatizada -implementada en un paquete de software personalizado a disposición del público denominado Vespa- calcula las probabilidades de que la señal esté de hecho causada por un planeta.
Los investigadores utilizaron Vespa para calcular los valores de fiabilidad de más de 7.000 señales identificadas en el último catálogo de Kepler, y verificaron 1.284 planetas con un 99 por ciento de certeza. También verificaron independientemente 651 señales adicionales de planetas que ya habían sido confirmados como planetas por otros métodos. Además, los investigadores identificaron 428 candidatos probables como "falsos positivos", o señales generadas por algo distinto a un planeta.
El programa Vespa
Timothy Morton, autor principal del estudio e investigador asociado de ciencias astrofísicas en Princeton, desarrolló Vespa debido a la gran cantidad de datos que ha reunido Kepler desde su lanzamiento en 2009 ha hecho insostenible el método tradicional de confirmar planetas por observación de seguimiento directa desde tierra, explica. Las observaciones de seguimiento de los datos de Kepler habían confirmado poco más de un millar de planetas antes del anuncio de Princeton/NASA.
"Vespa es la culminación de un cambio de actitud sobre cómo hacer frente a estos grandes estudios de datos", dice Morton en la información de Princeton. "El nuevo problema creado por Kepler es que ahora tenemos miles de nuevos candidatos a planeta. Los astrónomos sabían que no podíamos seguirlos a todos en la forma tradicional, pero no había nada para reemplazarla. Este método mide con un número la probabilidad de que cada objeto detectado sea un planeta".
Kepler, que puso fin a la recogida de datos para su misión principal en 2013, operaba midiendo con precisión el brillo de muchas estrellas simultáneamente. El satélite buscó estrellas que exhibieran una atenuación sutil y regular, lo que indica que un planeta en órbita está pasando por delante de ellas.
Sin embargo, algunos escenarios pueden imitar la huella de un planeta en tránsito, tales como dos estrellas que orbitan entre sí, y proporcionar una falsa señal positiva. Distinguir entre los planetas verdaderos y los falsos positivos es uno de los desafíos principales para cualquier estudio de planetas en tránsito, dice Morton.
Planetas verificados por Vespa (en naranja) y verificados anteriormente (en azul). De izda. a dcha., de más pequeños a más grandes. Fuente: NASA.
Planetas pequeños y grandes
Joshua Winn, profesor asociado de física en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, Boston) y ex miembro del equipo de Kepler, dice que los métodos eficientes para confirmar planetas serán cada vez más cruciales, ya que los planes de la NASA son lanzar más telescopios espaciales, como el Satélite de Exploración de Exoplanetas en Tránsito (TESS), que se espera que encuentre decenas de miles de exoplanetas.
La técnica Vespa funciona mediante la comparación de los datos de una señal de un planeta en tránsito -en concreto su duración, profundidad y forma- con señales de planetas y de falsos positivos simuladas para indicar qué tipo de señal es más probable que sea. Al mismo tiempo, Vespa tiene en cuenta la frecuencia esperada de los distintos tipos de estrellas en la galaxia en la que se originó la señal para determinar las posibilidades de que exista un planeta con las características observadas.
Los investigadores hicieron un filtrado previo a Vespa, que de hecho descartó más de 3.000 señales como falsos positivos. Si el planeta es pequeño -son más comunes-, es probable que lo sea si consigue pasar el filtro previo. En cambio, si es como Júpiter -los grandes son más raros-, es más difícil que lo identifique Vespa como tal, porque podrían ser estrellas dobles.
Joshua Winn, profesor asociado de física en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, Boston) y ex miembro del equipo de Kepler, dice que los métodos eficientes para confirmar planetas serán cada vez más cruciales, ya que los planes de la NASA son lanzar más telescopios espaciales, como el Satélite de Exploración de Exoplanetas en Tránsito (TESS), que se espera que encuentre decenas de miles de exoplanetas.
La técnica Vespa funciona mediante la comparación de los datos de una señal de un planeta en tránsito -en concreto su duración, profundidad y forma- con señales de planetas y de falsos positivos simuladas para indicar qué tipo de señal es más probable que sea. Al mismo tiempo, Vespa tiene en cuenta la frecuencia esperada de los distintos tipos de estrellas en la galaxia en la que se originó la señal para determinar las posibilidades de que exista un planeta con las características observadas.
Los investigadores hicieron un filtrado previo a Vespa, que de hecho descartó más de 3.000 señales como falsos positivos. Si el planeta es pequeño -son más comunes-, es probable que lo sea si consigue pasar el filtro previo. En cambio, si es como Júpiter -los grandes son más raros-, es más difícil que lo identifique Vespa como tal, porque podrían ser estrellas dobles.
Referencia bibliográfica:
Timothy D. Morton, Stephen T. Bryson, Jeffrey L. Coughlin, Jason F. Rowe, Ganesh Ravichandran, Erik A. Petigura, Michael R. Haas, and Natalie M. Batalh: False Positive Probabilities for All Kepler Objects of Interest: 1284 Newly Validated Planets and 428 Likely False Positives. The Astrophysical Journal (2016).
Timothy D. Morton, Stephen T. Bryson, Jeffrey L. Coughlin, Jason F. Rowe, Ganesh Ravichandran, Erik A. Petigura, Michael R. Haas, and Natalie M. Batalh: False Positive Probabilities for All Kepler Objects of Interest: 1284 Newly Validated Planets and 428 Likely False Positives. The Astrophysical Journal (2016).
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