¿Cuántos exoplanetas descubrirá TESS?

El lanzamiento de TESS va a suponer una nueva revolución en la astronomía exoplanetaria. A fecha de hoy conocemos unos 3.770 planetas extrasolares, una cifra que aumentará en varios miles más gracias a TESS. ¿Pero cuántos exactamente? Resulta obvio que aún es pronto para saberlo, pero podemos hacer estimaciones gracias a los datos del telescopio Kepler. Según la notas de prensa de la NASA que consultemos TESS descubrirá entre unos pocos miles hasta veinte mil. ¿A qué se debe tanta discrepancia? La clave es el número de estrellas que TESS va a observar.

¿Cuántos planetas descubrirá TESS? (NASA).
¿Cuántos planetas descubrirá TESS? (NASA).

TESS observará dos grandes grupos de estrellas. El principal está formado por un catálogo específico de 214.000 estrellas, de las cuales observará en un momento dado aproximadamente unas 15.000 (el equipo de TESS ha dividido el cielo en 26 zonas y cada una de ellas será estudiada durante 27 días). TESS medirá el brillo de estos astros cada dos minutos, una resolución temporal enormemente alta. No obstante, y ahí está el quid de la cuestión, TESS también observará muchos miles de estrellas adicionales de fondo situadas en cada campo, aunque medirá su brillo cada media hora en vez de cada dos minutos. Es en esta población estelar donde radica la mayor parte de la incertidumbre con respecto al número de posibles descubrimientos.

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Cobertura del cielo de TESS con sus cuatro cámaras (Barclay et al.).
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En rojo los planetas que podría detectar TESS cerca del polo norte de la eclíptica (Barclay et al.).

En total TESS observará 3,2 millones de estrellas en busca de exoplanetas, así que si restamos las 214.000 del catálogo principal significa que el brillo de los otros tres millones restantes se registrará cada media hora. El 2% de todas estas estrellas —y el 4% de las estrellas principales— se podrán observar en 12 o 13 zonas distintas, ya que las regiones alrededor de los polos de la eclíptica serán estudiadas por TESS durante cerca de un año de forma casi continua (pero no olvidemos que se necesitan al menos dos tránsitos para confirmar la presencia de un exoplaneta). Pero vayamos al meollo de la cuestión. De acuerdo con un estudio realizado por varios investigadores con Thomas Barclay a la cabeza, se cree que TESS descubrirá unos 1.300 planetas alrededor de estrellas del catálogo principal mediante observaciones cada dos minutos, todas ellas estrellas brillantes (de tipos espectrales AFGK).

A estos habrá que sumar unos 3.200 planetas alrededor de estrellas de fondo también brillantes. De estos 4.500 planetas unos 45 tendrán el tamaño de la Tierra (pero, recordemos, estarán situados de media mucho más cerca de sus estrellas que nuestro planeta), 240 serán supertierras, 1.900 serán minineptunos y gigantes de hielo y 2.400 serán planetas gigantes. Mil de ellos podrán ser detectados también mediante el método de la velocidad radial, lo que permitirá medir su masa además de su tamaño, una de las prioridades de TESS. La mayoría tendrá un periodo orbital entre 0,5 y 99 días. Cincuenta de ellos estará a menos de 160 años luz, mientras que 240 estarán a menos de 330 años luz, es decir, aquí al lado en términos galácticos. Y, lo más interesante, unos 70 estarán en la zona habitable —principalmente enanas rojas o estrellas de tipo K, porque TESS no puede descubrir exotierras en estrellas de tipo solar—, de los cuales once tendrán un tamaño inferior a dos radios terrestres.

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Planetas detectados por TESS en función de su tamaño. En rojo los planetas descubiertos alrededor de estrellas del catálogo principal, en azul, las de fondo (Full Frame Image) (Barclay et al.).
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Planetas detectados en función de los tipos espectrales (Barclay et al.).
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Magnitud de las estrellas con planetas que descubrirá TESS. La magnitud 6 es la límite para el ojo humano (Barclay et al.).

¿Y ya está, “solo” 4.500 exoplanetas? Pues no, porque a estos números hay que añadir las estrellas de fondo débiles, principalmente enanas amarillas y rojas (tipos espectrales F, G y M). Y si las incluimos podemos descubrir fácilmente más de diez mil planetas. O sea, se estima que TESS descubrirá unos 16.000 planetas extrasolares. Eso sí, casi todos estarán demasiado lejos para ser estudiados en detalle por observatorios espaciales o terrestres, que, no lo olvidemos, es una prioridad de la misión TESS. Además por cada uno de estos exoplanetas situados alrededor de estrellas más débiles habrá un número mayor de falsos positivos, por lo que su confirmación será mucho más complicada.

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Estimación del número total de planetas que descubrirá TESS en función de su tamaño teniendo en cuenta las estrellas más débiles (Barclay et al.).

Resumiendo, con suerte TESS descubrirá cerca de 15.000 planetas extrasolares, pero solo 4.500 serán de “calidad”, o sea, podrán ser analizados en profundidad más adelante usando otros instrumentos, que es el objetivo prioritario de la misión. Pero lo más fascinante es que muchos estarán alrededor de estrellas brillantes, algunas de las cuales se podrán ver a simple vista o con unos simples prismáticos. Dentro de poco será muy común mirar al cielo, señalar una estrella casi al azar y decir “ahí hay un planeta”. Y todo gracias a TESS.

Referencias:

  • https://arxiv.org/pdf/1804.05050.pdf

64 Comentarios

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ErickErick

Impresionante, sin duda vamos a tener una referencia mucho más amplia de los exoplanetas que tenemos en el vecindario más cercano, y vamos a ver cuantos exotierras descubrimos…

Tess puede romper todos los moldes de nuestro conocimiento en cuanto a las categorías de planetas….

¿Daniel, Tess por un casual puede descubrir exolunas?

ErickErick

Off Topic, no solo las compañías chinas privadas están apostando por la reutilización, si no que el estado, parece que ya quiere empezar con el cohete Larga Marcha 8…

detorrdetorr

¿Y qué pasa con los planetas con un periodo orbital superior al corto periodo de observación de TESS? ¿Se quedan fuera? Porque en las estrellas de tipo G para arriba 100 dás como que se queda corto ¿no?

Angel24MarinAngel24Marin

En los polos se solapan las observaciones por lo que hay puede detectar aquellos de periodo superior al año.

En el ecuador habrán segmentos que no observara pero que ya han sido estudiados por Kepler.

Daniel Marín

No, en los polos de la eclíptica solo se observarán estrellas durante un año, no más, pero no se detectarán planetas con periodos tan largos. Recuerda que para confirmar un planeta se necesitan dos tránsitos como mínimo (añadiré este punto al artículo). La misión de TESS es de dos años, un año por hemisferio.

AlxoAlxo

¿No hay prevista una extensión como es habitual? ¿En ese caso se repetiría la estrategia o se giraría 90°, o los que fuera, para cubrir otras zonas con mayor interés?

pochimaxpochimax

No es un tema cerrado y depende de muchos factores técnicos y científicos. Hay un paper del año pasado con 60 páginas sin conclusión definitiva… Imagino que la idea será seguir observando todo el cielo, quizá cambiando en parte la estrategia.

TxemaryTxemary

Creo que primero quieren estudiar los datos de la misión principal, aunque sea a nivel estadístico para tomar la decisión, de hecho leí que era una de las recomendaciones del paper que habla pochimax

Daniel Marín

Sí, hay prevista una extensión de la misión, pero no he visto los detalles. Probablemente estén sopesando varias opciones.

JulioSpxJulioSpx

La gente del juego No Man Sky deberia tener en cuenta esas proporciones de los distintos tipos de planetas =D

walkurtwalkurt

Medio Off topic (pero no tanto) a los programadores de “Elite:Dangerous” tambien deberian darle de leer estos articulos.

Como siempre, muchas gracias Daniel.

pd.: no pude evitar recordar el clasico “FOAM KGB” para recordar nomenclaturas de estrellas poseedores de posibles planetas con vida (aplicado al videojuego que mencione antes :P)

Martínez el FachaMartínez el Facha

Aaay, qué recuerdos.

Me enganché al primer “Elite” en versión ZX Spectrum…

Fernando Martinez IslaFernando Martinez Isla

Ten en cuenta que son estadísticas de “detectabilidad”, no estadisticas de existencia. Los gigantes se detectan mucho mas facil. Etc.

Fernando GeneraleFernando Generale

A mí lo único que no me hace grasia es que no podremos detectar exoplanetas de tamaño terrestre por culpa del falló óptico de este telescopio espacial lo cual le quita bastante interes científico.

SBSB

Ola, eran mil y poco planetas extrasolares cuando algunos empezábamos a visitar este blog, ese número ha ido creciendo sin parar. Ahora bien, proporcionalmente es sorprendente que haya tan pocos planetas parecidos al nuestro, aún entendiendo que con este tamaño, y hasta ahora, son difíciles de detectar y confirmar. Dice el presente artículo que de 4.500 planetas tendrán el tamaño de la Tierra 45, creo que son pocos relativamente. Si a esto añadimos el que orbiten una estrella más o menos estable como la nuestra y que estén situados a la distancia adecuada para contener agua en estado líquido, parece que la estadística, hecha a vuelapluma, no favorece que encontremos fácilmente un vergel como el nuestro, permitidme no ser optimista….

Por otro lado, cabría preguntarse si con TESS hay posibilidad de detectar algún satélite del tamaño de nuestra Tierra circundando algún planeta grande, estilo Júpiter, y que pueda reunir condiciones aptas para la habitabilidad. Quizá no toca aún formular esta pregunta pero bien está pensar en otras realidades distintas a las que conocemos en nuestro sistema en el que no existen satélites tan grandes.

pochimaxpochimax

El problema, pienso, es que TESS va a detectar planetas cercanos a sus estrellas y en ellos no hay exolunas lo bastante grandes que podamos detectar con este telescopio.

GerGer

Yo la verdad es que soy bastante más optimista con todo esto… El primer exoplaneta fue detectado en 1995… O sea, poco más de veinte años. Yo creo que primero hay que hacer un boceto del espacio (Kepler, Plato, Tess) para luego lanzar un satélite con coronógrafo sabiendo más o menos donde buscar. Ojo, que sólo soy espaciotrastornado y a lo mejor estoy diciendo una chorrada, pero a mí me parece evidente que sea así. Saludos!

mortadelo y filemónmortadelo y filemón

Eso no es exactamente cierto. Falta una definición de exoplaneta por parte de la UAI de la misma manera que se hizo una definoción de planeta en el Sistema Solar. Mientras llega esa definición yo considero que https://es.wikipedia.org/wiki/Polter...t_(planeta) descubierto en 1992 en torno a un púlsar es un planeta,

pochimaxpochimax

Y todo esto sólo durante la misión principal, no? Sí se extiende la misión por periodos sucesivos no sólo se detectarán más planetas sino también planetas más pequeños e interesantes, ya que el incremento de los datos recogidos mejora la señal ruido.

Angel24MarinAngel24Marin

Me chirría estas afirmaciones:
“De estos 4.500 planetas unos 45 tendrán el tamaño de la Tierra ”
“TESS descubrirá unos 1.300 planetas ”
“TESS descubrirá cerca de 15.000 planetas extrasolares, pero solo 4.500 serán de “calidad”,”

Deberían decir “se estima que”, “se planea que”, “si se conservan los porcentajes actuales” etc en lugar de hablar en términos inamovibles.

pochimaxpochimax

Hombre, es una forma de hablar…
De todas formas los planetas están ahí, todas las estrellas tienen planetas de algún tipo, sólo hay que saber qué proporciones hay de los que puedes detectar con tu instrumento para estimar tu cosecha.

Angel24MarinAngel24Marin

Con poner un comentario de que son estimaciones al principio valdría, pero todas las versiones de la noticia que he visto en distintos medios caen en lo mismo.

MatdiagMatdiag

Ya se puede leer en el primer párrafo: “¿Pero cuántos exactamente? Resulta obvio que aún es pronto para saberlo, pero podemos hacer estimaciones gracias a los datos del telescopio Kepler.”

Ya se sobreentiende desde entonces que los datos van a ser estimaciones, resultaría muy redundante especificarlo en cada dato, en mi opinión.

TxemaryTxemary

¡¡¡No has leído dos frases cabrón!!!
Mentira, no has leído 3 frases, porque la tercera y cuarta son estas:
“¿Pero cuántos exactamente? Resulta obvio que aún es pronto para saberlo, pero podemos hacer estimaciones gracias a los datos del telescopio Kepler.”

PelauPelau

Estimo que Angel no ha estimado dichas estimaciones, o sea, las 3 instancias de la entrada y las 24 del PDF (Ctrl + F : estima).

fisivifisivi

Habrá pocos proyectos tan rentables como este telescopio si detecta 15000 planetas.

Los telescopios espaciales me parecen la mejor opción para explorar el espacio, ya que las sondas son muy caras y van a objetivos puntuales.
Para mi quizá el mayor problema que tienen, el que los hace caros e impide que sean de más tamaño, es que se tienen que construir en tierra con gran precisión y además con la capacidad de resistir las aceleraciones del lanzamiento sin deformarse. Sería ideal que se desarrollaran métodos de construcción de telescopios espaciales en el espacio, que puedan ser enormes aunque requieran poca masa, por ejemplo usando materiales ultrafinos como el grafeno.

danieldaniel

Por mucho que se descubran planetas el problema no es cuantitativo sino cualitativo: necesitamos dar el siguiente paso y estudiar las atmósferas o cualquier dato como temperatura, rotación… que nos aporte información sobre el planeta, sobre todo por la habitabilidad o simplemente por saber cómo son: si son helados, desérticos, acuosos…
De todas formas unos pocod miles de planetas nuevos me parecen muy pocos teniendo en cuenta que hablamos de cientos de miles de millones de estrellas, pero bueno son las limitaciones de la técnica actualmente

Angel24MarinAngel24Marin

Por eso la misión se centra en las estrellas que pueden posteriormente ser observadas en tierra con métodos capaces de analizar sus atmósferas ya que muchos de los exoplanetas descubiertos por misiones anteriores son en estrellas muy tenues que desde tierra no se pueden estudiar bien. (Y no es mala planificación sino que antes el analizar las atmósferas no se podía lograr)

danieldaniel

Bueno el problema es que como decía Daniel en la anterior entrada sobre esta misión:
“TESS podrá detectar planetas extrasolares de tamaño terrestre, pero su temperatura superficial será muy elevada”
http://danielmarin.naukas.com/2018/0...xoplanetas/
Si estuviéramos convencidos de que no hay otras Tierras ahí fuera la cosa perdería su gracia, por mucho que estuviera bien descubrir Júpiteres y Saturnos a mogollón. Así que toda esta búsqueda de exoplanetas está enfocada realmente a encontrar exoTierras, esa es la verdad

pochimaxpochimax

Ya pero planetas en estrellas a más de mil años luz como que ahora nos dan un poco igual, no? Y apenas hay 15.000 estrellas a menos de 100 años luz, que es en las que nos deberíamos centrar.

Carlos MatemáticoCarlos Matemático

Una pregunta no sólo a ti Pochimax, sino a cualquiera en este foro que conozca la respuesta. El número de estrellas a menos de 100 años luz de distancia, ¿Se conoce con exactitud o es estimado? ¿Podría haber estrellas a menos de 100 años luz que aún no hayan sido descubiertas?
Saludos

Carlos MatemáticoCarlos Matemático

Gracias por el enlace, Antonio

miguelmiguel

14000 planetas estimados, pero solo 45 Tierras, creo que asi no vamos a mandar naves a otra estrellas ;-).

Yo hubiese preferido un par de satelites de la serie Keppler convenientemente parcheados los volantes de inercia, que no deberian salir muy caros y el lanzado ha dado un rendimiento extraordinario … la mania de solo hacer prototipos.

Muchas gracias Daniel.

PD offtopic: leo en microsiervos que en una prueba se han cargado el escudo protector de la Mars 2020, la NASA lleva la negra, aunque quien no hace nada no suele xausar mucho destrozo. A ver si hay suerte y sigue en ventana de lanzamiento para la fecha original.

Angel24MarinAngel24Marin

Kepler cuesta mas que TESS.

Para algo son los test, mejor ahora que en la misión.

miguelmiguel

Keppler no necesitaria investigacion, seria fabricar copias y eso debe contar a la baja. Si, se que lleva equipos costosos, pero pasa como el ATV desarrollas algo muy bueno y lo dejas de lado … ese no es el futuro de ninguna forma. Y la efectividad de Keppler esta mas que comprobada.

Desarrollar un motor de coche es costoso hasta niveles que desconocemos, pero se venden cientos de miles. Creo que en satelites ya esta pasando, buses comunes, pmataformas estandarizadas … ¿por que no llevarlo a los satelites cientificos?,tendriamos mas y sin irnos a un coste absurdo.

AntonioAntonio

Qué obsesión con las tierras… ¿¿En serio la peña cree que una civilización capaz de viajar decenas de años luz no puede vivir en planetas que no sean como la Tierra??

miguelmiguel

Yo almenos pienso en planetas en los que la humanidad pueda poner mas huevos. Alguno incluso estara en contra. Por otro lado los tamaños compatbles con la vida y que desarrolle inteligencia y pueda acceder al espacio, estan en ese rango.

AntonioAntonio

Entonces, según tú, nunca habitaremos Marte ¿no? Y en Europa o Encélado es imposible que haya vida ¿verdad?

miguelmiguel

No, deseo que la especie humana llegue a Marte (y yo quisiera ser uno, que no seré). A Titán a Europa a … creo que el camino son los asteroides y cometas, para la explotación de recursos.

Otra cosa es que en esos cuerpos la vida (y menos la inteligente) pueda arraigar y desarrollarse. El silencio empieza a parecerme ominoso y los cuerpos capaces de desarrollar vida y que acceda a las estrellas, si es posible, por desgracia parece pasar por el tamaño del orden de nuestro planeta. Veo interesante que se detecten planetas y se pueda hacer un zoológico de los que pueda haber, pero los que más me llaman la atención son las “tierras”.

Antonio (AKA "Un físico")Antonio (AKA "Un físico")

Hace poco, cuando charlamos sobre esto, yo me imaginé que alrededor de 3000 nuevos exoplanetas quedarían confirmados gracias a TESS y que otros 15000 quedarían como candidatos no confirmados. Lo interesante, en el artículo original, es que TESS buscará exoplanetas para su posterior caracterización atmosférica con el JWST. Dentro de unos años saldrán los artículos-resumen-de-misión y veremos en que queda la aportación de este satélite. Pero algo para mí de especial interés es ver la estadística sobre cuántos exoplanetas de largo periodo se detectan en los polos vs. en el ecuador de la esfera celeste. Si muchos se formaron gracias a las mismas hipernovas, hace 4 o 5 mil millones de años, creo que quedarían colimados y sería menos probable encontrar exoplanetas en los polos mediante esta técnica de detección de tránsito (sobre todo para exoplanetas con periodos de alrededor de 100 días).

pochimaxpochimax

Estoy un poco descolgado del Kepler pero no recuerdo haber leído nada sobre que en determinadas zonas del espacio las estrellas tengan menor proporción de planetas. Creo que, frente a lo que sugieres, se confirmará la universalidad de los planetas por todas partes.

AlxoAlxo

Kepler fue una misión con carácter estadístico, se buscaba determinar la probabilidad de encontrar exoplanetas, no descubrir todos los posibles. Es una manera sustancial, con lo aprendido de Kepler se pueden hacer las estimaciones que menciona Daniel en el artículo.

TomTom

Excelente entrada, como siempre
De hecho esta me parece una de las mejores
Saludos

Fernando OjedaFernando Ojeda

Un pregunta. Todas las estrellas que se ven en el cielo son como nuestro sol o parecidas? Y sera que el 99% tienen al menos un planeta que la orbita?

AntonioAntonio

Depende de lo que quieras decir con “ver”. ¿A simple vista? ¿Con telescopio? Las estrellas más numerosas que existen son las enanas rojas. Por otra parte, las abundancias exactas de cada tipo de estrella es un tema bastante controvertido, sin una respuesta clara aún, sobre todo para estrellas poco brillantes, como las enanas marrones o las enanas blancas. Sobre los planetas, sí, según el Kepler, las estrellas tienen de media al menos un planeta, probablemente dos o tres.

http://danielmarin.naukas.com/2012/0...la-galaxia/

Cristiam Julián Ayala PeñaCristiam Julián Ayala Peña

Me fascinan las capacidades de alcance de las cámaras de la sonda TESS. Ésa sonda le gana a otras.

eduardoeduardo

Gracias a estos satélites la astronomía es abundante, variada y sabrosa como una paella de mariscos.

GagarinGagarin

Hay algo que no acabo de entender o no se si lo he entendido bien. Cuando hace distinción entre las estrellas del catalogo principal y las de fondo, dice que se tomarán imágenes de las estrellas del catalogo principal cada 2 minutos y de las de fondo cada media hora, pero las cámaras apuntan al mismo campo de visión durante 27 días, o sea, que en las imágenes siempre están las mismas estrellas. Lo que yo he entendido, es que cada 2 minutos tomará imágenes con un tiempo de exposición muy corto, pudiendo medir únicamente las estrellas más brillantes del campo de visión, mientras que cada media hora tomará una imagen con un tiempo de exposición mucho mayor, de forma que se podrán detectar las imágenes de fondo y las del catalogo principal. Es así, o estoy equivocado?
Gracias de antemano a Daniel y a todos los lectores que se molestan en contestar las preguntas de los demás.

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