El nuevo instrumento infrarrojo NIRPS, desarrollado con participación del Instituto de Astrofísica de Canarias e instalado en el telescopio de 3,6 metros del Observatorio de La Silla (ESO, Chile), demuestra por primera vez su capacidad para detectar planetas similares a la Tierra en el infrarrojo con una precisión inferior a 1 metro por segundo.
NIRPS ha sido diseñado para estudiar planetas en torno a estrellas frías y pequeñas, las más comunes del vecindario solar. Los resultados también incluyen estudios pioneros de atmósferas exoplanetarias y avances clave para distinguir señales planetarias de las inducidas por la actividad estelar.
Tras dos años de observaciones de tiempo garantizado, el espectrógrafo infrarrojo NIRPS (Buscador de planetas en el infrarrojo cercano / Near InfraRed Planet Searcher) presenta sus primeros resultados científicos. El instrumento, diseñado para detectar planetas de tipo terrestre en torno a estrellas frías y pequeñas, ha demostrado ser capaz de alcanzar, por primera vez con un instrumento infrarrojo, una precisión mejor que un metro por segundo en la medida de velocidades radiales, una condición imprescindible para detectar el leve movimiento que inducen estos planetas sobre sus estrellas.
“NIRPS ha sido concebido como una herramienta de alta precisión para estudiar planetas en órbita a estrellas enanas rojas. Estos primeros resultados muestran que el instrumento puede llegar incluso más allá de lo que esperábamos”, señala François Bouchy, investigador del Observatorio de Génova y coinvestigador principal del consorcio NIRPS junto a Rene Doyon, de la Universidad de Montreal.
El equipo científico ha elegido como uno de sus primeros objetivos Proxima Centauri, la estrella más cercana al Sol. Se trata de una enana roja situada a tan solo 4,2 años luz de distancia. Proxima cuenta con un planeta confirmado, Proxima b, en la zona habitable, y dos candidatos que estaban aún por confirmar. Usando datos de NIRPS, el equipo liderado por Alejandro Suárez Mascareño, investigador del IAC, ha podido caracterizar la señal de Proxima b con rotunda claridad, demostrando la capacidad del instrumento para detectar este tipo de planetas. Combinando estos datos con otras series temporales de instrumentos como HARPS, ESPRESSO, y UVES, han podido confirmar con gran solidez la existencia del pequeño planeta Proxima d, de apenas un tercio de la masa de la Tierra.
“Este trabajo demuestra el potencial de NIRPS para afrontar los grandes retos que plantea la detección de planetas terrestres en estrellas frías, las más comunes del vecindario solar”, explica Suárez Mascareño. “Proxima es el sistema más cercano al Sol, y a la vez uno de los más interesantes que conocemos. Haber podido confirmar y caracterizar sus planetas con esta precisión marca un paso fundamental hacia la detección de mundos realmente parecidos a la Tierra”, añade.
Participación hispana en el proyecto
La participación española en el desarrollo de NIRPS ha estado coordinada desde el IAC, que ha contribuido al diseño, desarrollo y puesta en marcha del haz de fibras del instrumento. “Desde el IAC hemos participado en el desarrollo tecnológico de NIRPS, pero también formamos parte activa del esfuerzo científico internacional que lo explota”, señala Jonay I. González Hernández, investigador del IAC y responsable de la participación española en el proyecto. “Estos primeros resultados validan no solo la calidad técnica del instrumento, sino también su enorme potencial para la astrofísica de exoplanetas”, subraya.
El nuevo instrumento infrarrojo NIRPS ha sido instalado en el Observatorio de La Silla. La instalación astronómica se encuentra en los límites del desierto chileno de Atacama, ubicado a 600 quilómetros al norte de Santiago de Chile, en la parte sur del desierto de Atacama y a una altitud de 2.400 metros. Al igual que otros observatorios de esta zona, La Silla se encuentra alejada de las fuentes de contaminación lumínica y, como ocurre con el Observatorio Paranal, hogar del VLT (Very Large Telescope), es uno de los lugares que disfruta de las noches más oscuras de la Tierra. La Silla ha sido un emblema de ESO desde la década de los sesenta. En este lugar, ESO opera dos de los telescopios ópticos de tipo cuatro metros más productivos del mundo.
Junto a los resultados de velocidad radial, NIRPS ha comenzado también a mostrar su capacidad para estudiar atmósferas de exoplanetas. Por un lado, un estudio liderado por Romain Allart, de la Universidad de Montreal, ha utilizado NIRPS para detectar un escape atmosférico retardado en el planeta WASP-69b, un Saturno caliente con órbita desalineada.
Por otro lado, una investigación dirigida por Valentina Vaulato, estudiante de doctorado de la Universidad de Ginebra, ha revelado cómo una niebla opaca de partículas cargadas oculta la presencia de otras señales químicas en la atmósfera de WASP-189b, un gigante gaseoso ultracaliente. Estos trabajos abren la puerta a una nueva generación de estudios atmosféricos en el infrarrojo cercano desde tierra.
Además, Joao Gomes da Silva, de la Universidad de Oporto, ha estudiado el efecto de la actividad magnética en las líneas espectrales en el infrarrojo, clave para separar los efectos debidos a señales planetarias de aquellos causados por las estrellas.
Todos estos artículos, incluidos los resultados sobre el sistema de Proxima Centauri, los estudios de atmósferas y la descripción técnica del instrumento NIRPS, se publican hoy en la revista Astronomy & Astrophysics. Por parte del IAC, además de Alejandro Suárez Mascareño y Jonay I. González Hernández, han participado los investigadores Rafael Rebolo, Atanas Stefanov y Nicola Nari.
