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jueves, abril 23, 2015

Regresando a Pegasi

Realizando el primer detección directa de la luz visible de un exoplaneta. 

El exoplaneta 51 Pegasi b, situado a unos 50 años luz de la Tierra, en la constelación de Pegaso, tiene el honor de ser el primer planeta en otra estrella cuya existencia fue confirmada, poniendo así punto final al eterno debate de si el Sistema Solar era algo excepcional, una rareza cósmica, o si por el contrario, la galaxia estaba llena de planetas. Hoy día, con más de 1.900 conocidos repartidos entre 1.200 sistemas, la idea de que eramos únicos puede parecer absurda, pero en realidad solo han pasado 20 años desde que entendimos que no era así. Para los libros de historia quedará siempre como el mundo que cambió nuestro mundo. Y ahora quizás lo haga de nuevo.

En la actualidad, el método más utilizado para examinar la atmósfera de un exoplaneta es observar el espectro de su estrella a medida que se filtra a través de la atmósfera del planeta durante el tránsito (una técnica conocida como espectroscopía de transmisión). Un enfoque alternativo es observar el sistema cuando la estrella pasa por delante del planeta, lo que principalmente ofrece información sobre sus temperatura. Ambos tienen, por tanto, la tremenda limitación de depender de que se produzca alineamientos visuales con respecto a La Tierra, algo que en realidad solo ocurre con una fracción mínima, ya que el plano orbital de un sistema planetario puede esta orientado de forma totalmente aleatoria. Por tanto solo en algunos casos esta es la adecuada, mientras que el resto, en realidad la mayoría, queda fuera de cualquier posibilidad de examen. Hasta ahora.

Utilizando el instrumento HARPS, el "cazador de planetas" del Observatorio La Silla de ESO (en Chile), los astrónomos han hecho la primera detección directa del espectro de luz visible reflejada de un exoplaneta, validando así una nueva técnica que potencialmente podría usarse para el estudio de muchos más exoplanetas, al no depender ya de los puntuales y caprichosos tránsitos, permitiendo deducir además características que estarían fuerza del alcance con las "tradicionales".

En este método el espectro luminoso de la estrella anfitriona se utiliza como una plantilla para guiar la búsqueda de una firma similar de luz que se espera se refleje en el planeta a medida que describe su órbita, una tarea sumamente difícil ya que los planetas son increíblemente débiles en comparación con sus deslumbrantes soles. También es común que la señal del planeta pueda verse saturada por otros pequeños efectos y fuentes de ruido. El éxito de la técnica, a pesar de tales dificultades, cuando se aplica a los datos de 51 Pegasi b recogidos por HARPS, proporciona una valiosísima prueba de concepto. Jorge Martins, del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio (IA) y la Universidad de Oporto (Portugal), y que dirigió esta investigación, lo explica: "Este tipo de técnica de detección es de gran importancia científica, ya que permite medir la masa y la inclinación real de la órbita del planeta, esenciales para entender mejor todo el sistema. También nos permite estimar la reflectancia del planeta (o albedo), que puede utilizarse para inferir la composición tanto de la superficie como de la atmósfera del planeta".

¿Y que resultado nos ofrece con respecto a nuestro amigo 51 Pegasi b? Que tiene una masa de alrededor de la mitad de la de Júpiter y una órbita con una inclinación de unos 9º en dirección a la Tierra. También parece ser más grande que Júpiter en diámetro y  altamente reflectante, las características típicas de lo que se conoce como un "Júpiter caliente", que está muy cerca de su estrella anfitriona y, por tanto, expuesto a su intensa luz. "Ahora esperamos con impaciencia la primera luz del espectrógrafo ESPRESSO, instalado en el VLT, para poder hacer estudios más detallados de este y otros sistemas planetarios," concluye Nuno Santos (del IA y la Universidad de Oporto), coautor del artículo.

Se abren así las puertas de un nuevo camino en la exploración de los planetas situados en otros soles, del que nuevos observatorios y nuevas tecnologías deberán sacar todo el partido posible. Y estas lo hace en el mismo lugar, la misma estrella, el mismo mundo que en su día abrió la primera y más importante de ellas.
 
Viajando de nuevo a 51 pegasi b.

El observatorio La Silla, con su lente principal de 3.6 metros y el instrumento HARPS, responsables de estas nuevas mediciones. 

Primer espectro de un exoplaneta realizado en el rango visible de la luz

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