La noticia del descubrimiento de un planeta potencialmente habitable alrededor de la estrella 40 Eridani A (a unos 16 años luz de distancia) es interesante por razones que incluyen una carta de 1991 descrita a continuación en el artículo reciente de Sky & Telescope Super-Earth Discovered in (Fictional) Vulcan System , parte del cual se muestra a continuación.
Pregunta: ¿Hay alguna forma de estimar un corte de baja masa para el sondeo Dharma para esta estrella en particular? ¿Podría haber también un planeta de 1 o 2 masas terrestres allí, dentro de una zona habitable, aún no detectado? ¿O los datos allí excluyen esta posibilidad?
El artículo sobre el descubrimiento reciente: https://arxiv.org/abs/1807.07098
Hace casi tres décadas, Gene Roddenberry (productor del universo de Star Trek) escribió una carta a Sky & Telescope, junto con los astrónomos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian Sallie Baliunas, Robert Donahue y George Nassiopoulos . En su Carta al editor, argumentaron que 40 Eridani A, una estrella anaranjada a 16 años luz de distancia, sería el hogar ideal para Vulcano, el planeta natal del oficial científico, el Sr. Spock.
Ahora, un nuevo descubrimiento pone un poco más de ciencia en esa afirmación de ciencia ficción.
Una carta de hace mucho tiempo
En la edición de julio de 1991, los tres astrónomos y un cineasta defendieron qué estrella debería considerarse el hogar de Vulcano:
La estrella alrededor de la cual Vulcan orbita nunca se identificó en la serie original ni en ninguno de los largometrajes basados en ella, por lo que nunca se ha establecido oficialmente. Pero se han sugerido dos candidatos en la literatura relacionada.
Dos libros de Star Trek nombraron a la estrella 40 Eridani A como el sol de Vulcano, mientras que otra publicación nombró a Epsilon Eridani en su lugar. Sin embargo, Roddenberry y los astrónomos argumentaron a favor de 40 Eridani A:
Preferimos la identificación de 40 Eridani como el Sol de Vulcano debido a lo que hemos aprendido sobre ambas estrellas en el Monte Wilson. . . . Las observaciones del [Proyecto] HK sugieren que 40 Eridani tiene 4 mil millones de años, aproximadamente la misma edad que el Sol. En contraste, Epsilon Eridani tiene apenas mil millones de años.
Según la historia de la vida en la Tierra, la vida en cualquier planeta alrededor de Epsilon Eridani no habría tenido tiempo de evolucionar más allá del nivel de las bacterias. Por otro lado, una civilización inteligente podría haber evolucionado durante eones en un planeta que gira alrededor de 40 Eridani. Así que este último es el sol de Vulcano más probable. . . . Presumiblemente, Vulcano orbita alrededor de la estrella primaria, una enana naranja de secuencia principal de tipo espectral K1. . . . Dos estrellas compañeras, una enana blanca de magnitud 9 y una enana roja de magnitud 11, orbitan entre sí a unas 400 unidades astronómicas de la primaria. Brillarían intensamente en el cielo de Vulcano.
En general, encontrar el corte de baja masa de un sondeo de RV en particular suele ser bastante complicado, ya que hay muchos efectos de selección en muchas variables diferentes (como el período del planeta, la excentricidad del planeta, el tipo de estrella anfitriona, la relación señal-ruido, la actividad estelar). nivel, etc.) que determinan si puede recuperar la señal de un planeta. En el caso de este documento, esto sería particularmente cierto ya que están combinando conjuntos de datos de varios instrumentos, cada uno con diferentes propiedades de cobertura, sensibilidad y ruido sistemático. La forma en que esto se maneja normalmente es a través de una técnica de "arranque" en la que inyecta señales planetarias de parámetros conocidos y ve lo que encuentra su código de detección y estudia el porcentaje de recuperación en función de los diversos parámetros.
Usando la calculadora de zona habitable en línea para un Teff=5072 K, luminosidad estelar=0,47 * L_Sun (luminosidad del Sol) que coincide con la estrella anfitriona, produce 0,678 AU como el borde interior de una zona habitable conservadora. Si usamos esto, la masa de la estrella del papel (0.78 M_Sun) y la masa de 1 M_Earth que le gustaría encontrar, entonces usando las fórmulas dadas en el sitio web de Exoplanet Archive , nos da un período de 230.9 días. Reemplazando esto en una ecuación para la semiamplitud de la velocidad radial (también en el Archivo de Exoplanetas), produce una amplitud de aproximadamente 12 cm/seg. Esto supone una órbita de canto, por lo que el sen itérmino de la inclinación es 1; dada la falta de tránsitos detectados en el documento, es probable que la inclinación sea inferior a 90 grados, lo que reduciría aún más la amplitud del VD.
Esta amplitud RV es demasiado pequeña para ser detectada con los instrumentos actuales. El mejor instrumento que tenemos ahora es HARPS en el telescopio ESO de 3,6 m, cuyos datos se incluyen en el documento. Si entiendo su modelado correctamente, obtienen barras de error de 181 cm/s en los datos HARPS para esta estrella en su análisis, 15 veces la señal esperada. También tenga en cuenta que la señal RV calculada es algo mejor (a menos que sea más masiva); disminuir la inclinación desde el borde (probable) y mover el planeta más lejos en la zona habitable desde el borde interior que calculé (también probable) disminuirá aún más la amplitud de RV. Incluso para futuros instrumentos como el ESPRESSO de ESO, que utilizará el VLT de 8,4 m y alcanzará una precisión de 10 cm/s, esta sería una medición desafiante.
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