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Objeto de interés de Kepler

Un objeto de interés Kepler ( KOI , por sus siglas en inglés) es una estrella observada por el telescopio espacial Kepler que se sospecha que alberga uno o más planetas en tráns...

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Un objeto de interés Kepler ( KOI , por sus siglas en inglés) es una estrella observada por el telescopio espacial Kepler que se sospecha que alberga uno o más planetas en tránsito . Los KOI provienen de una lista maestra de 150 000 estrellas, que a su vez se genera a partir del Catálogo de Entrada de Kepler (KIC, por sus siglas en inglés). Un KOI muestra un oscurecimiento periódico, indicativo de un planeta invisible que pasa entre la estrella y la Tierra, eclipsando parte de ella. Sin embargo, dicho oscurecimiento observado no garantiza la presencia de un planeta en tránsito, ya que otros objetos astronómicos, como un sistema binario eclipsante en el fondo, pueden simular una señal de tránsito. Por esta razón, la mayoría de los KOI aún no son sistemas planetarios en tránsito confirmados.

La misión Kepler duró 4 años, de 2009 a 2013. [ 1 ] La misión K2 continuó la misión durante los siguientes 5 años y finalizó en octubre de 2018. [ 2 ] El KOI proporciona un catálogo de 10 000 cuerpos astronómicos [ 3 ] y muchos de ellos han sido confirmados como exoplanetas. El número de KOI no va a aumentar, y con telescopios de tecnología avanzada, los KOI podrían convertirse en exoplanetas confirmados más rápidamente que antes. [ 4 ]

Historia

La primera publicación pública de una lista de KOI tuvo lugar el 15 de junio de 2010 y contenía 306 estrellas sospechosas de albergar exoplanetas , basándose en observaciones realizadas entre el 2 de mayo de 2009 y el 16 de septiembre de 2009. También se anunció el descubrimiento de 400 KOI adicionales, pero que no se harían públicos de inmediato. Esto se hizo para que los miembros del equipo de Kepler pudieran realizar observaciones de seguimiento. [ 5 ]

El 1 de febrero de 2011, una segunda publicación de observaciones realizadas durante el mismo período de tiempo contenía una reducción de fecha mejorada y enumeraba 1235 señales de tránsito alrededor de 997 estrellas. [ 6 ]

Convención de nomenclatura

Las estrellas observadas por Kepler que se consideran candidatas a eventos de tránsito reciben la designación "KOI" seguida de un número entero. Para cada conjunto de eventos de tránsito periódicos asociados con un KOI en particular, se agrega un decimal de dos dígitos al número KOI de esa estrella. Por ejemplo, el primer candidato a evento de tránsito identificado alrededor de la estrella KOI-718 se designa como KOI-718.01 , mientras que el segundo candidato es KOI-718.02 y el tercero es KOI-718.03 . [ 6 ] Una vez que se verifica que un candidato a tránsito es un planeta (ver más abajo), la estrella se designa como "Kepler" seguido de un guion y un número entero. El o los planetas asociados tienen la misma designación, seguida de una letra en el orden en que fueron descubiertos.

Datos de Kepler sobre las carpas KOI

Para las 150 000 estrellas observadas en busca de tránsitos por Kepler, existen estimaciones de la temperatura superficial , el radio , la gravedad superficial y la masa de cada estrella . Estas cantidades se derivan de observaciones fotométricas tomadas antes del lanzamiento de Kepler en el  reflector de 1,2 m del Observatorio Fred Lawrence Whipple . [ 7 ] Para los KOI, además, existen datos sobre cada señal de tránsito: la profundidad de la señal, la duración de la señal y la periodicidad de la señal (aunque algunas señales carecen de esta última información). Suponiendo que la señal se deba a un planeta, estos datos pueden utilizarse para obtener el tamaño del planeta en relación con su estrella anfitriona, la distancia del planeta a la estrella anfitriona en relación con el tamaño de la estrella anfitriona (suponiendo una excentricidad cero ) y el período orbital del planeta. Combinados con las propiedades estimadas de la estrella descritas anteriormente, se pueden realizar estimaciones sobre el tamaño absoluto del planeta, su distancia a la estrella anfitriona y su temperatura de equilibrio . [ 5 ] [ 8 ]

Fuentes de confusión

Falsos positivos

Si bien se ha estimado que el 90 % de los candidatos a tránsito de KOI son planetas reales, [ 9 ] se espera que algunos de los KOI sean falsos positivos , es decir, no planetas en tránsito reales. Se prevé que la mayoría de estos falsos positivos sean binarias eclipsantes que, aunque espacialmente mucho más distantes y por lo tanto más tenues que el KOI en primer plano, están demasiado cerca de este en el cielo para que el telescopio Kepler pueda diferenciarlas. Por otro lado, se espera que las fluctuaciones estadísticas en los datos contribuyan con menos de un evento de falso positivo en el conjunto completo de 150 000 estrellas observadas por Kepler. [ 6 ]

Identificación errónea

Además de los falsos positivos, una señal de tránsito puede deberse a un planeta sustancialmente más grande de lo estimado por Kepler. Esto ocurre cuando existen fuentes de luz distintas a la estrella que se está transitando, como en un sistema binario . En estos casos, la superficie que produce luz es mayor de lo que se supone, por lo que la señal de tránsito es mayor de lo esperado. Dado que aproximadamente el 34 % de los sistemas estelares son binarios, hasta el 34 % de las señales de KOI podrían provenir de planetas dentro de sistemas binarios y, por consiguiente, ser mayores de lo estimado (suponiendo que la formación de planetas en sistemas binarios sea igual de probable que en sistemas de una sola estrella). Sin embargo, observaciones adicionales pueden descartar estas posibilidades y son esenciales para confirmar la naturaleza de cualquier candidato a planeta. [ 6 ]

Verificación de candidatos

Se necesitan observaciones adicionales para confirmar que un KOI realmente posee el planeta predicho, en lugar de ser un falso positivo o una identificación errónea. El método de confirmación más establecido consiste en obtener mediciones de la velocidad radial del planeta que actúa sobre el KOI. Sin embargo, para muchos KOI esto no es factible. En estos casos, se puede utilizar la imagen de moteado o la imagen de óptica adaptativa con telescopios terrestres para reducir considerablemente la probabilidad de binarias eclipsantes de fondo. Se estima que estas observaciones de seguimiento reducen la probabilidad de tales objetos de fondo a menos del 0,01 %. Además, se pueden tomar espectros de los KOI para ver si la estrella forma parte de un sistema binario. [ 6 ]

Koi notables

KOIs con planetas confirmados

Hasta el 10 de agosto de 2016, Kepler había encontrado 2329 planetas confirmados orbitando 1647 estrellas, así como 4696 candidatos a planetas. [ 10 ] [ 11 ]

Planetas detectados previamente

La misión identificó tres estrellas dentro del campo de visión del telescopio espacial Kepler como Kepler-1, Kepler-2 y Kepler-3, las cuales poseen planetas previamente conocidos a partir de observaciones terrestres y que fueron re-observados por Kepler. Estas estrellas están catalogadas como GSC 03549-02811 , HAT-P-7 y HAT-P-11 . [ 12 ]

Planetas confirmados por el equipo de Kepler

Kepler observó por primera vez ocho estrellas con señales indicativas de planetas en tránsito, y desde entonces se ha confirmado su naturaleza. Estas estrellas son: Kepler-1658 , KOI-5 , Kepler-4 , Kepler-5 , Kepler-6 , Kepler-7 , Kepler-8 , Kepler-9 , Kepler-10 y Kepler-11 . De estas, Kepler-9 y Kepler-11 tienen múltiples planetas (3 y 6, respectivamente) que se ha confirmado que orbitan alrededor de ellas. [ 12 ] Kepler-1658b (KOI-4.01) orbitando Kepler-1658 fue confirmado en 2019. [ 13 ] [ 14 ]

Planetas confirmados por otras colaboraciones

A partir de los datos de Kepler publicados, se ha confirmado que un sistema tiene un planeta, Kepler-40 . [ 15 ]

KOI con planetas no confirmados

Kepler-20 (KOI-70) ha detectado señales de tránsito que indican la existencia de al menos cuatro planetas. KOI-70.04 es uno de los planetas extrasolares más pequeños descubiertos hasta la fecha alrededor de una estrella de la secuencia principal (a 0,6 radios terrestres), y el segundo planeta extrasolar conocido más pequeño después de Draugr . La probabilidad de que KOI-70.04 sea de la naturaleza deducida por Kepler (y no un falso positivo o una identificación errónea) se ha estimado en más del 80 %.

Seis señales de tránsito publicadas en los datos del 1 de febrero de 2011 son indicativas de planetas que son "similares a la Tierra" (menos de 2 radios terrestres de tamaño) y ubicados dentro de la zona habitable de la estrella anfitriona. Son: KOI-456.04 , [ 16 ] KOI-1026.01 , KOI-854.01 , KOI-701.03 , KOI 326.01 y KOI 70.03 . [ 6 ] Un estudio más reciente encontró que uno de estos candidatos ( KOI-326.01 ) es de hecho mucho más grande y caliente de lo que se informó inicialmente. [ 17 ] Por ahora, el único candidato "similar a la Tierra" en tránsito en la zona habitable alrededor de una estrella similar al Sol es KOI-456.04 , [ 16 ] que está en órbita alrededor de Kepler-160.

Un estudio de septiembre de 2011 realizado por Muirhead et al. informa que una recalibración de los radios estimados y las temperaturas efectivas de varias estrellas enanas en la muestra de Kepler produce seis nuevos candidatos de tamaño terrestre dentro de las zonas habitables de sus estrellas: KOI-463.01 , KOI-1422.02 , KOI-947.01 , KOI-812.03 , KOI-448.02 , KOI-1361.01 .

Descubrimientos que no son planetas

Varios KOI contienen objetos en tránsito que son más calientes que las estrellas que transitan, lo que indica que los objetos más pequeños son enanas blancas formadas por transferencia de masa . Estos objetos incluyen KOI-74 y KOI-81 . [ 18 ] Una lista de candidatos de Kepler de 2011 también incluye a KOI-959 como portador de una enana blanca en tránsito, [ 6 ] pero en realidad se trata de una enana marrón en tránsito conocida como LHS 6343 C. [ 19 ]

Se cree que KOI-54 es un sistema binario que contiene dos estrellas de clase A en órbitas altamente excéntricas con un semieje mayor de 0,4 UA . Durante el periastro , las distorsiones de marea provocan un aumento periódico del brillo del sistema. Además, estas fuerzas de marea inducen pulsaciones resonantes en una (o ambas) estrellas, lo que lo convierte en el cuarto sistema estelar conocido que exhibe tal comportamiento. [ 20 ]

KOI-126 es un sistema estelar triple compuesto por dos estrellas de baja masa (0,24 y 0,21 masas solares ( M☉ )) que orbitan entre sí con un período de 1,8 días y un semieje mayor de 0,02 UA. Juntas, orbitan una estrella de 1,3 M☉ con un período de 34 días y un semieje mayor de 0,25 UA. Las tres estrellas se eclipsan entre sí, lo que permite mediciones precisas de sus masas y radios. Esto convierte a las estrellas de baja masa en 2 de las únicas 4 estrellas totalmente convectivas conocidas con determinaciones precisas de sus parámetros (es decir, con una precisión superior a varios por ciento). Las otras 2 estrellas constituyen el sistema binario eclipsante CM Draconis . [ 21 ] 

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Recursos de datos de la misión Kepler en el Archivo de Exoplanetas" . exoplanetarchive.ipac.caltech.edu . Consultado el 10 de noviembre de 2023 .
  2. ↑ "Recursos de datos de la misión K2 en el archivo de exoplanetas de la NASA" . exoplanetarchive.ipac.caltech.edu . Consultado el 10 de noviembre de 2023 .
  3. ↑ "Catálogo de exoplanetas | Descubrimiento" . Exploración de exoplanetas: planetas más allá de nuestro sistema solar . Consultado el 10 de noviembre de 2023 .
  4. ↑ "El telescopio Webb de la NASA revela una atmósfera de exoplaneta como nunca antes se había visto - NASA" . 22 de noviembre de 2022. Consultado el 10 de noviembre de 2023 .
  5. 1 2 Borucki, William J; et al. (2010). "Características de los candidatos planetarios de Kepler basadas en el primer conjunto de datos: la mayoría no se encuentran del tamaño de Neptuno o más pequeños". The Astrophysical Journal . arXiv : 1006.2799 . doi : 10.1088/0004-637X/728/2/117 . S2CID 93116 .  
  6. 1 2 3 4 5 6 7 Borucki, William J; et al. (2011-02-01). "Características de los candidatos planetarios observados por Kepler, II: Análisis de los primeros cuatro meses de datos" (PDF) . The Astrophysical Journal . 736 (1): 19. arXiv : 1102.0541 . Bibcode : 2011ApJ...736...19B . doi : 10.1088/0004-637X/736/1/19 . S2CID 15233153. Archivado del original (PDF) el 21-07-2011 . Recuperado el 10-02-2011 .  
  7. ↑ Brown, Timothy M; et al. (2011). "Catálogo de entrada de Kepler: calibración fotométrica y clasificación estelar". The Astronomical Journal . 142 (4): 112. arXiv : 1102.0342 . Bibcode : 2011AJ....142..112B . doi : 10.1088/0004-6256/142/4/112 . S2CID 119250819 .  
  8. ↑ Seager, Sara (2010). «Tránsitos y ocultaciones de exoplanetas por Joshua N. Winn». Exoplanetas . University of Arizona Press . págs. 55–78 . ISBN  978-0-8165-2945-2.
  9. ↑ Morton, Timothy D.; Johnson, John Asher (2011). "Sobre las bajas probabilidades de falsos positivos de los candidatos a planetas de Kepler". The Astrophysical Journal . 738 (2): 170. arXiv : 1101.5630 . Bibcode : 2011ApJ...738..170M . doi : 10.1088/0004-637X/738/2/170 . S2CID 35223956 . 
  10. ↑ Descubrimientos de Kepler (NASA) Consultado el 10 de agosto de 2016
  11. ↑ "archivo de exoplanetas" . Consultado el 10 de agosto de 2016 .{{cite web}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )
  12. 1 2 "Descubrimientos de Kepler" . NASA . 8 de febrero de 2011. Archivado del original el 27 de mayo de 2010. Consultado el 12 de febrero de 2011 .
  13. ↑ Strickland, Ashley (6 de marzo de 2019). "Se ha confirmado el primer exoplaneta de Kepler, 10 años después de su descubrimiento" . CNN . Consultado el 20 de diciembre de 2022 .
  14. ↑ Chontos, Ashley; Huber, Daniel; Latham, David W.; Bieryla, Allyson; Eylen, Vincent Van; Bedding, Timothy R.; Berger, Travis; Buchhave, Lars A.; Campante, Tiago L.; Chaplin, William J.; Colman, Isabel L.; Coughlin, Jeff L.; Davies, Guy; Hirano, Teruyuki; Howard, Andrew W. (2019). "El curioso caso de KOI 4: Confirmando la primera detección de exoplanetas de Kepler" . The Astronomical Journal . 157 (5): 192. arXiv : 1903.01591 . Bibcode : 2019AJ....157..192C . doi : 10.3847/1538-3881/ab0e8e . ISSN 1538-3881 . S2CID 119240124 .  
  15. ↑ Santerne; Diaz; Bouchy; Deleuil; Moutou; Hebrard; Eggenberger; Ehrenreich; Gry (2011). "Velocimetría SOPHIE de candidatos a tránsito de Kepler II. KOI-428b: un Júpiter caliente transitando una estrella F subgigante". Astronomía . 528 : A63. arXiv : 1101.0196 . Bibcode : 2011A & A...528A..63S . doi : 10.1051/0004-6361/201015764 . S2CID 119275985 . 
  16. 1 2 Heller, Rene; et al. (2020-06-04). "Estudio de mínimos cuadrados de tránsito, III: Un candidato a tránsito de 1,9 R ⊕ en la zona habitable de Kepler-160 y un planeta no transitante caracterizado por variaciones en el tiempo de tránsito" . Astronomía y Astrofísica . 638 : A10. arXiv : 2006.02123 . Bibcode : 2020A & A...638A..10H . doi : 10.1051/0004-6361/201936929 . S2CID 219260293. Recuperado el 2020-06-08 .  
  17. ↑ Grant, Andrew (8 de marzo de 2011). "Exclusiva: El exoplaneta "más parecido a la Tierra" sufre una importante degradación: no es habitable" . Discover Magazine . Archivado del original el 9 de marzo de 2011. Consultado el 9 de marzo de 2011 .
  18. ↑ Rowe, Jason F.; et al. (2010). "Observaciones de Kepler de objetos compactos calientes en tránsito". The Astrophysical Journal Letters . 713 (2): L150– L154. arXiv : 1001.3420 . Bibcode : 2010ApJ...713L.150R . doi : 10.1088/2041-8205/713/2/L150 . S2CID 118578253 .  
  19. ↑ Johnson, John Asher; Apps, Kevin; Gazak, J. Zachary; Crepp, Justin R.; Crossfield, Ian J.; Howard, Andrew W.; Marcy, Geoff W.; Morton, Timothy D.; Chubak, Carly; Isaacson, Howard (2011). "LHS 6343 C: Una enana marrón de campo en tránsito descubierta por la misión Kepler". The Astrophysical Journal . 730 (2): 79. arXiv : 1008.4141 . Bibcode : 2011ApJ...730...79J . doi : 10.1088/0004-637X/730/2/79 . S2CID 50850728 . 
  20. ↑ Welsh, William F; et al. (2011). "KOI-54: El descubrimiento de Kepler de pulsaciones y brillos excitados por mareas en un sistema binario altamente excéntrico". The Astrophysical Journal Supplement Series . 197 (1): 4. arXiv : 1102.1730 . Bibcode : 2011ApJS..197....4W . doi : 10.1088/0067-0049/197/1/4 . S2CID 118472598 .  
  21. ↑ Carter, Joshua A; et al. (2011). "KOI-126: Un triple jerárquico con triple eclipse y dos estrellas de baja masa". Science . 331 (6017): 562– 565. arXiv : 1102.0562 . Bibcode : 2011Sci...331..562C . doi : 10.1126/science.1201274 . PMID 21224439 . S2CID 25227222 .   

Lecturas adicionales

  • "La bonanza de Kepler: dando sentido a más de 1200 mundos extrasolares" . 8 de febrero de 2011. Consultado el 10 de febrero de 2011 .
  • Overbye, Dennis (2 de febrero de 2011). "El buscador de planetas Kepler encuentra 1200 posibilidades" . The New York Times . Recuperado el 10 de febrero de 2011 .
  • "La NASA encuentra candidatos a planetas del tamaño de la Tierra en la zona habitable, en un sistema de seis planetas" . NASA. 1 de febrero de 2011. Archivado del original el 12 de mayo de 2011. Consultado el 14 de febrero de 2011 .
  • Tabla acumulativa de objetos KOI