Un objeto de interés de Kepler (KOI) es una estrella observada por el telescopio espacial de Kepler que se sospecha 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). Un KOI muestra un oscurecimiento periódico, indicativo de un planeta invisible que pasa entre la estrella y la Tierra, eclipsando parte de la estrella. Sin embargo, tal atenuación observada no es garantía de un planeta en tránsito, porque otros objetos astronómicos, como un binario eclipsante en el fondo, pueden imitar una señal de tránsito. Por esta razón, la mayoría de los KOI aún no están confirmados en sistemas planetarios en tránsito.
Historia
El primer lanzamiento público de una lista de KOI fue el 15 de junio de 2010 y contenía 306 estrellas sospechosas de albergar exoplanetas , según las observaciones tomadas entre el 2 de mayo de 2009 y el 16 de septiembre de 2009. También se anunció que se habían descubierto 400 KOI adicionales, pero no se divulgaría inmediatamente al público. Esto se hizo para que los miembros del equipo de Kepler realizaran observaciones de seguimiento. [1]
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 enumeró 1235 señales de tránsito alrededor de 997 estrellas. [2]
Convenio de denominación
Las estrellas observadas por Kepler que se consideran candidatas para 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 de 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 . [2] Una vez que se verifica que un candidato de tránsito es un planeta (ver más abajo), la estrella se designa como "Kepler" seguida de un guión y un número entero. Los planetas asociados tienen la misma designación, seguida de una letra en el orden en que se descubrió cada uno.
Datos de Kepler sobre KOI
Para las 150.000 estrellas en las que Kepler observó los tránsitos, existen estimaciones de la temperatura , el radio , la gravedad de la superficie 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 en el Observatorio Fred Lawrence Whipple . [3] 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 este último dato). Suponiendo que la señal se debe a un planeta, estos datos pueden usarse 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 (asumiendo una excentricidad cero ) y el período orbital del planeta. Combinado con las propiedades estimadas de la estrella descritas anteriormente, se pueden hacer estimaciones sobre el tamaño absoluto del planeta, su distancia a la estrella anfitriona y su temperatura de equilibrio . [1] [4]
Fuentes de confusión
Falsos positivos
Si bien se ha estimado que el 90% de los candidatos a tránsito KOI son verdaderos planetas, [5] 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 serán binarios eclipsantes que, aunque espacialmente son mucho más distantes y, por lo tanto, más tenues que el KOI en primer plano, están demasiado cerca del KOI en el cielo para que el telescopio Kepler pueda diferenciarlos. Por otro lado, se espera que las fluctuaciones estadísticas en los datos contribuyan con menos de un evento falso positivo en todo el conjunto de 150.000 estrellas que observa Kepler. [2]
Identificación errónea
Además de los falsos positivos, una señal de tránsito puede deberse a un planeta que es sustancialmente más grande de lo que estima Kepler. Esto ocurre cuando hay otras fuentes de luz además de la estrella que se transita, como en un sistema binario . En casos como estos, hay más área de superficie que produce luz de la que se supone, por lo que una señal de tránsito dada es mayor de lo que se supone. Dado que aproximadamente el 34% de los sistemas estelares son binarios, hasta el 34% de las señales KOI podrían provenir de planetas dentro de sistemas binarios y, en consecuencia, ser más grandes de lo estimado (asumiendo que es tan probable que los planetas se formen en sistemas binarios como en sistemas de una sola estrella ). Sin embargo, observaciones adicionales pueden descartar estas posibilidades y son esenciales para confirmar la naturaleza de cualquier planeta candidato. [2]
Verificando candidatos
Se necesitan observaciones adicionales para confirmar que un KOI realmente tiene el planeta que se ha predicho, en lugar de ser un falso positivo o una identificación errónea. El método de confirmación mejor establecido es obtener medidas de velocidad radial del planeta que actúa sobre el KOI. Sin embargo, para muchos KOI esto no es factible. En estos casos, se pueden utilizar imágenes de moteado o imágenes de óptica adaptativa utilizando telescopios terrestres para reducir en gran medida la probabilidad de que los binarios eclipsen el fondo. Se estima que estas observaciones de seguimiento reducen la probabilidad de que aparezcan tales objetos de fondo a menos del 0,01%. Además, se pueden tomar los espectros de los KOI para ver si la estrella es parte de un sistema binario. [2]
KOI notables
KOI con planetas confirmados
Al 10 de agosto de 2016, Kepler había encontrado 2329 planetas confirmados orbitando 1647 estrellas, así como 4696 planetas candidatos. [6] [7]
Planetas previamente detectados
Tres estrellas dentro del campo de visión del telescopio espacial Kepler han sido identificadas por la misión como Kepler-1, Kepler-2 y Kepler-3 y tienen planetas que se conocían previamente a partir de observaciones terrestres y que Kepler volvió a observar. Estas estrellas están catalogadas como GSC 03549-02811 , HAT-P-7 y HAT-P-11 . [8]
Planetas confirmados por el equipo de Kepler
Kepler observó por primera vez que ocho estrellas tenían 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 estos, Kepler-9 y Kepler-11 tienen múltiples planetas (3 y 6, respectivamente) confirmados para orbitarlos. [8]
Planetas confirmados por otras colaboraciones
A partir de los datos de Kepler publicados al público, se ha confirmado que un sistema tiene un planeta, Kepler-40 . [9]
KOI con planetas no confirmados
Kepler-20 (KOI-70) tiene señales de tránsito que indican la existencia de al menos cuatro planetas. KOI-70.04 sería el planeta extrasolar más pequeño descubierto alrededor de una estrella de la secuencia principal (en 0,6 radios terrestres) hasta la fecha, y el segundo planeta extrasolar más pequeño conocido 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> 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 en tamaño) y están ubicados dentro de la zona habitable de la estrella anfitriona. Ellos son: KOI 456.04 , [10] KOI 1026.01 , KOI 854.01 , KOI 701.03 , KOI 326.01 y KOI 70.03 . [2] Un estudio más reciente encontró que uno de estos candidatos ( KOI 326.01 ) es de hecho mucho más grande y más caliente de lo que se informó al principio. [11] 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 , [10] que está en órbita alrededor de Kepler-160.
Un estudio de septiembre de 2011 de 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 . [1]
Descubrimientos no planetarios
Varios KOI contienen objetos en tránsito que son más calientes que las estrellas por las que transitan, lo que indica que los objetos más pequeños son enanas blancas formadas por transferencia de masa . Estos objetos incluyen KOI 74 , KOI 81 y KOI 959 . [2] [12]
Se cree que KOI 54 es un sistema binario que contiene dos estrellas de clase A en órbitas muy excéntricas con un semieje mayor de 0,4 AU . Durante el periastrón , las distorsiones de las mareas provocan un brillo periódico 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. [13]
KOI 126 es un sistema estelar triple que comprende 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 eje semi-mayor de 0,02 AU. Juntos, orbitan una estrella de 1,3 M ☉ con un período de 34 días y un eje semi-mayor de 0,25 AU. Las tres estrellas se eclipsan entre sí, lo que permite mediciones precisas de sus masas y radios. Esto hace que las estrellas de baja masa sean 2 de sólo 4 estrellas completamente convectivas conocidas para tener determinaciones precisas de sus parámetros (es decir, mejor que varios por ciento). Las otras 2 estrellas constituyen el sistema binario eclipsante CM Draconis . [14]
KIC 8462852 es una estrella con un misterioso perfil de tránsito. Los investigadores no están seguros de qué está causando los cambios en su luminosidad, y la principal explicación actualmente es que la luz representa el polvo de los cometas descompuestos . Los astrónomos de SETI están estudiando la estrella en busca de signos de vida extraterrestre, porque las firmas de luz parecen imitar los signos de cómo se vería una superestructura extraterrestre masiva, como una esfera de Dyson , si la observara Kepler. [ cita requerida ]
Ver también
- Catálogo de entrada de Kepler (KIC)
- Catálogo de entrada del plano eclíptico (EPIC)
Referencias
- ↑ a b Borucki, William J; et al. (2010). "Características de los candidatos planetarios de Kepler basadas en el primer conjunto de datos: la mayoría no tiene el tamaño de Neptuno ni es más pequeña". arXiv : 1006.2799 . doi : 10.1088 / 0004-637X / 728/2/117 . S2CID 93116 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b c d e f g Borucki, William J; et al. (1 de febrero de 2011). "Características de los candidatos planetarios observados por Kepler, II: Análisis de los primeros cuatro meses de datos" (PDF) . El diario astrofísico . 736 (1): 19. arXiv : 1102.0541 . Código bibliográfico : 2011ApJ ... 736 ... 19B . doi : 10.1088 / 0004-637X / 736/1/19 . S2CID 15233153 . Consultado el 10 de febrero de 2011 .
- ^ Brown, Timothy M; et al. (2011). "Catálogo de entrada de Kepler: calibración fotométrica y clasificación estelar". El diario astronómico . 142 (4): 112. arXiv : 1102.0342 . Código bibliográfico : 2011AJ .... 142..112B . doi : 10.1088 / 0004-6256 / 142/4/112 . S2CID 119250819 .
- ^ Seager, Sara (2010). "Tránsitos de exoplanetas y ocultaciones por Joshua N. Winn". Exoplanetas . Prensa de la Universidad de Arizona . págs. 55–78. ISBN 978-0-8165-2945-2.
- ^ Morton, Timothy D .; Johnson, John Asher (2011). "Sobre las bajas probabilidades falsas positivas de los candidatos del planeta Kepler". El diario astrofísico . 738 (2): 170. arXiv : 1101.5630 . Código Bibliográfico : 2011ApJ ... 738..170M . doi : 10.1088 / 0004-637X / 738/2/170 . S2CID 35223956 .
- ^ Kepler Discoveries NASA accedido el 10 de agosto de 2016
- ^ "archivo de exoplanetas" . Archivado desde el original el 26 de febrero de 2014 . Consultado el 10 de agosto de 2016 .
- ^ a b "Descubrimientos de Kepler" . NASA . 2011-02-08 . Consultado el 12 de febrero de 2011 .
- ^ Santerne; Diaz; Bouchy; Deleuil; Moutou; Hebrard; Eggenberger; Ehrenreich; Gry (2011). "Velocimetría SOPHIE de candidatos de tránsito de Kepler II. KOI-428b: un Júpiter caliente en tránsito por una estrella F subgigante". Astronomía . 528 : A63. arXiv : 1101.0196 . Bibcode : 2011A & A ... 528A..63S . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201015764 . S2CID 119275985 .
- ^ a b Heller, Rene; et al. (4 de junio de 2020). "Estudio de mínimos cuadrados de tránsito, III: Un candidato de tránsito 1.9 R ⊕ en la zona habitable de Kepler-160 y un planeta sin tránsito caracterizado por variaciones de tiempo de tránsito" . Astronomía y Astrofísica . 638 : A10. arXiv : 2006.02123 . Bibcode : 2020A & A ... 638A..10H . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201936929 . S2CID 219260293 . Consultado el 8 de junio de 2020 .
- ^ Grant, Andrew (8 de marzo de 2011). "Exclusivo: el exoplaneta" más parecido a la Tierra "obtiene una gran degradación, no es habitable" . Revista Discover . Archivado desde el original el 9 de marzo de 2011 . Consultado el 9 de marzo de 2011 .
- ^ Rowe, Jason F .; et al. (2010). "Observaciones de Kepler de objetos compactos calientes en tránsito". Las cartas de la revista astrofísica . 713 (2): L150 – L154. arXiv : 1001,3420 . Código Bibliográfico : 2010ApJ ... 713L.150R . doi : 10.1088 / 2041-8205 / 713/2 / L150 . S2CID 118578253 .
- ^ Galés, William F; et al. (2011). "KOI-54: el descubrimiento de Kepler de pulsaciones e iluminaciones excitadas por las mareas en un binario altamente excéntrico". La serie de suplementos de revistas astrofísicas . 197 (1): 4. arXiv : 1102,1730 . Código bibliográfico : 2011ApJS..197 .... 4W . doi : 10.1088 / 0067-0049 / 197/1/4 . S2CID 118472598 .
- ^ Carter, Joshua A; et al. (2011). "KOI-126: un triple jerárquico triplemente eclipsante con dos estrellas de baja masa". Ciencia . 331 (6017): 562–565. arXiv : 1102.0562 . Código Bibliográfico : 2011Sci ... 331..562C . doi : 10.1126 / science.1201274 . PMID 21224439 . S2CID 25227222 .
Otras lecturas
- "La bonanza de Kepler, dando sentido a más de 1200 mundos extrasolares" . 2011-02-08 . Consultado el 10 de febrero de 2011 .
- Overbye, Dennis (2 de febrero de 2011). "Kepler Planet Hunter encuentra 1200 posibilidades" . The New York Times . Consultado el 10 de febrero de 2011 .
- "La NASA encuentra candidatos de planeta del tamaño de la Tierra en zona habitable, sistema de seis planetas" . NASA. 2011-02-01 . Consultado el 14 de febrero de 2011 .
- Tabla acumulativa de objetos KOI