Un objeto de interés de Kepler (KOI, por sus siglas en inglés) es una estrella observada por el telescopio espacial Kepler de la 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 la estrella. Sin embargo, tal oscurecimiento observado no es una garantía de un planeta en tránsito, porque otros objetos astronómicos, como un sistema binario eclipsante en el fondo, pueden imitar una señal de tránsito. Por esta razón, la mayoría de los KOI son sistemas de planetas en tránsito aún no confirmados.
La misión Kepler duró 4 años, de 2009 a 2013. [1] La misión K2 continuó 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. La cantidad de KOI no va a aumentar y, con telescopios de tecnología avanzada, los KOI podrían convertirse en exoplanetas confirmados más rápido que antes. [4]
La primera publicación de una lista de KOI se realizó el 15 de junio de 2010 y contenía 306 estrellas sospechosas de albergar exoplanetas , según observaciones realizadas 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 que no se harían públicos de inmediato. Esto se hizo para que los miembros del equipo 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]
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 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 "Kepler" seguido de un guión y un número entero. El planeta o los planetas asociados tienen la misma designación, seguida de una letra en el orden en que cada uno fue descubierto.
Para las 150.000 estrellas que Kepler observó en busca de tránsitos, 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, hay, además, 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 debe a un planeta, estos datos se pueden utilizar 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. 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]
Si bien se ha estimado que el 90% de los candidatos a tránsito de KOI son verdaderos planetas, [9] se espera que algunos de los KOI sean falsos positivos , es decir, no planetas en tránsito reales. Se anticipa que la mayoría de estos falsos positivos serán sistemas binarios eclipsantes que, si bien 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 observadas por Kepler. [6]
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 fuentes de luz distintas a la estrella que transita, como en un sistema binario . En casos como estos, hay más área superficial que produce luz de lo que se supone, por lo que una señal de tránsito dada es más grande 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 (suponiendo que los planetas tienen la misma probabilidad de formarse en sistemas binarios 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 dado. [6]
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 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 pueden utilizar imágenes de moteado o imágenes de óptica adaptativa utilizando telescopios terrestres para reducir en gran medida la probabilidad de sistemas binarios eclipsantes de fondo. Se estima que estas observaciones de seguimiento reducen la probabilidad de dichos objetos de fondo a menos del 0,01%. Además, se pueden tomar espectros de los KOI para ver si la estrella es parte de un sistema binario. [6]
Hasta el 10 de agosto de 2016, Kepler había encontrado 2329 planetas confirmados orbitando 1647 estrellas, así como 4696 candidatos a planetas. [10] [11]
La misión ha identificado tres estrellas dentro del campo de visión del telescopio espacial Kepler: Kepler-1, Kepler-2 y Kepler-3, que tienen planetas que ya se conocían 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 . [12]
Ocho estrellas fueron observadas por primera vez por Kepler 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) confirmados que orbitan alrededor de ellas. [12] Kepler-1658b (KOI-4.01) orbitando alrededor de Kepler-1658 fue confirmado en 2019. [13] [14]
A partir de los datos de Kepler publicados al público, se ha confirmado que un sistema tiene un planeta, Kepler-40 . [15]
Kepler-20 (KOI-70) tiene señales de tránsito que indican la existencia de al menos cuatro planetas. KOI-70.04 es uno de los planetas extrasolares más pequeños descubiertos alrededor de una estrella de la secuencia principal (con un radio de 0,6 veces el de la Tierra) 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 se encuentran 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 más 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 .[1]
Varias 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 anfitrión 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 periastrón , las distorsiones de marea causan un aumento periódico del brillo del sistema. Además, estas fuerzas de marea inducen pulsaciones resonantes en una (o ambas) de las estrellas, lo que lo convierte en el cuarto sistema estelar conocido que exhibe tal comportamiento. [20]
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 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 hace que las estrellas de baja masa sean 2 de las únicas 4 estrellas completamente convectivas conocidas de las que se han realizado 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]
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