Un equipo de investigadores ha confirmado el primer planeta detectado utilizando la técnica de astrometría por la nave espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA). El planeta, designado Gaia-4b, orbita una estrella con una masa de 64% de la del Sol y tiene una masa 12 veces mayor que la de Júpiter. El período orbital del planeta es de 570 días.
El descubrimiento se hizo utilizando datos del espectrógrafo NEID, un espectrógrafo de velocidad radial de alta precisión diseñado para medir el bamboleo de las estrellas causado por la atracción gravitacional de los planetas en órbita. NEID está financiado por el Programa de Exploración de Exoplanetas de la NASA/NSF y está instalado en el telescopio WIYN de 3,5 metros en el Observatorio Nacional de Kitt Peak de la National Science Foundation, un programa de NOIRLab.
Gaia utiliza una técnica diferente para detectar el movimiento de una estrella, llamada astrometría. Esta técnica mide el movimiento de una estrella cuando es arrastrada por la gravedad de un planeta en órbita, observando cómo la estrella se mueve en comparación con el fondo o las estrellas circundantes. Las mediciones precisas de Gaia le han permitido identificar una lista de estrellas que parecen moverse como si fueran atraídas por un exoplaneta, conocidas como «Objetos Astrométricos de Interés» (Gaia-ASOIs).
Sin embargo, el movimiento de estas estrellas no es necesariamente causado por un planeta. La 'estrella' podría ser un par de estrellas que están demasiado cerca una de la otra para que Gaia las reconozca como objetos separados. Los pequeños cambios de posición que podrían ser causados por un planeta podrían en realidad ser el resultado de la cancelación casi perfecta de los cambios de posición más grandes de las estrellas.
Para descartar estas estrellas binarias y descubrir verdaderos planetas, se necesitan observaciones de seguimiento con espectroscopia. El instrumento NEID, junto con otros dos espectrógrafos, el Buscador de Planetas en Zonas Habitables (HPF) ubicado en el telescopio Hobby Eberly de 10 metros en el Observatorio McDonald en Texas, y el espectrógrafo FIES ubicado en el telescopio óptico nórdico de 2,6 metros en La Palma, Islas Canarias, se utilizaron para llevar a cabo estas observaciones de seguimiento.
El equipo de investigación observó 28 sistemas estelares con candidatos a planetas identificados por Gaia. De estos, 21 se encontraron que eran falsos positivos, en realidad sistemas de estrellas binarias. Un sistema fue confirmado como una estrella que alberga una enana marrón, un objeto con una masa intermedia entre los planetas y las estrellas. Sin embargo, un sistema fue confirmado como una estrella que alberga un planeta gigante, Gaia-4b.
Gaia-4b no solo es el primer planeta detectado por Gaia utilizando la técnica de astrometría, con una solución orbital completamente determinada de forma independiente, sino que también es uno de los planetas más masivos que se conocen en órbita alrededor de una estrella de baja masa.
El descubrimiento de Gaia-4b marca un hito significativo en la investigación de exoplanetas. Demuestra el poder de la técnica de astrometría y la importancia de las observaciones terrestres como las realizadas por NEID para confirmar candidatos a planetas en la era de las detecciones de planetas por Gaia.