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Proyectos de investigación astrofísica

Física de las Estrellas, Sistemas Planetarios y Medio Interestelar

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Exoplanetas y Astrobiología (P/301301)

E PALLÉ
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H.J. Deeg, J.A. Belmonte Avilés, V.J. Sánchez Béjar, N. Lodieu, R. Alonso Sobrino, S. Hoyer, P. Montañés Rodríguez, G. Nowak, P. Klagyivik, A.L. Cabrera Lavers, C.A. Alvarez Iglesias, B. Gauza, B. González Merino, P.A. Miles Páez, D. López Fernández-Nespral

Colaboradores del IAC: Z. Zhang, M. Esposito

Introducción

La búsqueda de vida en el Universo se ha visto impulsada por los recientes descubrimientos de planetas alrededor de otras estrellas (los llamados exoplanetas), convirtiéndose en uno de los campos más activos dentro de la Astrofísica moderna. En los últimos años los descubrimiento cada vez más numerosos de nuevos exoplanetas y los últimos avances en el estudio de sus atmósferas no sólo están dándonos valiosa nueva información sobre sus propiedades físicas, sino que nos están permitiendo además poner las propiedades de los planetas de nuestro Sistema Solar dentro un contexto más global. El campo está acercándose al importante descubrimiento de los primeros planetas potencialmente habitables, impulsando estudios más detallados de estos planetas. Además, con el fin de la misión CoRoT y las modificaciones a la misión Kepler (problemas en sus giroscopios), se espera que el foco en exoplanetas va a cambiar de la detección de nuevos planetas hacía la caracterización más precisa de aquellos ya conocidos. En esta tarea, y debido a las lejanas fechas de lanzamientos de las próximos satélites relacionados (e.g. JWST, CHEOPS, TESS, EChO o PLATO), se espera una oportunidad de varios años en la cual los instrumentos terrestres van a dominar el campo.

Es por esta razón que este campo se ayuda de y, a su vez motiva, el desarrollo de instrumentación cada vez más sensible y estable tanto para telescopios de tierra como para las misiones espaciales. Dos frentes para los que nuestro grupo está especialmente preparado. Por un lado, durante los últimos años se han desarrollado técnicas de observación y reducción de tránsitos de exoplanetas para los telescopios del ORM, siendo el nuestro uno de los grupos más productivos en la explotación de GTC. Por otro lado, todas las misiones espaciales ESA (presentes y futuras) relacionadas con exoplanetas cuentan con uno o varios de los componentes del proyecto como Co-Is. 

En el marco de este proyecto, pretendemos que los investigadores del IAC mantengan una situación aventajada con la explotación de OSIRIS y CANARICAM, instrumentos de primera luz de GTC, y participen en la construcción, comisionado y operación de nuevos instrumentos, como el espectrógrafo óptico de alta resolución HORUS en el GTC. La explotación de la fotometría y espectroscopia de tránsitos con LIRIS en el WHT es también uno de nuestros principales intereses, especialmente en preparación de la instalación en 2015 del instrumento EMIR en el GTC.

El resumen, el proyecto "Exoplanetas y Astrobiología" se centrara entorno a estas cuatro líneas principales de actuación:

1)- Caracterización de las propiedades físicas y atmosféricas de exoplanetas (GTC, WHT, W-FC, EChO, etc.)

2)- Búsquedas y confirmación de exoplanetas por tránsitos (CoRoT, Kepler, CHEOPS, XO, LCOGT, W-FC, PLATO, etc.)

3)- Búsquedas/confirmación de exoplanetas por velocidad radial (HARPS-N, HORUS, LCOGT, SONG, CARMENES)

4)- Astrobiología

Hitos

- Publicación de medidas espectro-polarimétricas del Earthshine desde el óptico al infrarrojo, siendo las primeras medidas infrarrojas de la polarización del Earthshine (Miles-Páez, Pallé, and Zapatero Osorio 2014, A&A, 562,5). Este trabajo fue incluido en la galería de resultados del IAC.

- Publicación del espectro de reflexión de la Tierra durante el periodo Arcaico, modelado a partir de medidas de laboratorio de las bacterias purpuras (en colaboración con el departamento de Microbiología de la ULL) y de un código de transporte radiativo para la simulación del espectro global terrestre (Sanroma et al, ApJ, 2014).

- Publicación del espectro de transmisión (y posible decaimiento orbital) del exoplaneta WASP-43b. Este es el primer artículo del grupo resultado de las campañas de observación de tránsitos planetarios con GTC (Murgas et al A&A, 2014).

- Publicación de la confirmación de Kepler-418b, un exoplaneta con aproximadamente la masa de Júpiter, y que es el primer planeta confirmado realizando fotometría multicolor durante el tránsito para descartar falsos positivos, con datos tomados con el GTC (Tingley et al., A&A, 2014).

- Descubrimiento de una compañera enana marrón de gran separación de una estrella que alberga exoplanetas, al segunda en ser descubierta (Lodieu et al, 2014).

- Se ha liderado el descubrimiento de CoRoT-27b (Parviainen et al., 2014), un planeta con tamaño del Júpiter, pero con una densidad dos veces superior a la de la Tierra.

 

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