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(15 de Enero, 2012 ESO, CA) Un equipo internacional, que incluye a tres astrónomos del Observatorio Europeo Austral (ESO), ha utilizado la técnica de microlentes gravitacionales para calcular hasta qué punto son comunes los planetas en la Vía Láctea. Tras seis años de búsquedas, en el que se cartografiaron millones de estrellas, el equipo concluyó que la existencia de planetas alrededor de estrellas es la norma, más que la excepción. Los resultados aparecerán en la revista Nature del 12 de enero de 2012.
Imagen: La Vía Láctea, vista desde La Silla. ESO.
A lo largo de los últimos dieciséis años, los astrónomos han detectado más de 700 exoplanetas confirmados [1] y han iniciado el estudio de los espectros (eso1002) y las atmósferas (eso1047) de esos mundos. Pese a que estudiar las propiedades individuales de los exoplanetas es de un valor innegable, permanece una interrogante mucho más básica: ¿hasta qué punto es común la existencia de planetas en la Vía Láctea?
La mayor parte de los exoplanetas conocidos actualmente fue detectada tanto por la técnica del efecto gravitacional del planeta sobre su estrella anfitriona (que genera un leve bamboleo en la misma) como al capturar su presencia al pasar por delante de su estrella y oscurecerla ligeramente. Ambas técnicas son adecuadas para la detección de planetas masivos o de aquellos que están cerca de su estrella (o ambas circunstancias juntas), lo que implica que son muchos los planetas que no se detectan.
Un equipo internacional de astrónomos ha buscado exoplanetas usando un método totalmente diferente — microlentes gravitacionales — que puede detectar planetas con un amplio rango de masas y que además pueden estar bastante más lejos de sus estrellas.
Arnaud Cassan (del Instituto de Astrofísica de París), que lidera este artículo de Nature, explica: "Hemos buscado evidencia de la existencia de exoplanetas durante seis años observando con la técnica de microlentes gravitacionales. Sorprendentemente, estos datos muestran que los planetas son más comunes que las estrellas en nuestra galaxia. También encontramos que los planetas más ligeros, como las súper-Tierras o los Neptunos fríos, deben ser más comunes que los planetas pesados."
Los astrónomos utilizaron observaciones proporcionadas por los programas PLANET [2] y OGLE [3], en los que se detectan exoplanetas por el modo en que el campo gravitacional de su estrella anfitriona, combinado con el de los posibles planetas, actúa como una lente, magnificando la luz de la estrella de fondo. Si la estrella que actúa como una lente tiene un planeta en su órbita, el planeta puede contribuir a la hora de detectar el efecto de iluminación de la estrella de fondo.
Jean-Philippe Beaulieu (del Instituto de Astrofísica de París), que lidera la colaboración PLANET, añade: "La colaboración PLANET se creó para hacer el seguimiento de eventos de microlente prometedores con una red mundial de telescopios ubicados en el hemisferio sur, desde Australia y África del sur, hasta Chile. Los telescopios de ESO han contribuido de forma muy importante a estos cartografiados.”
Las microlentes son herramientas muy poderosas, con el potencial de detectar exoplanetas que, de otra manera, podrían no haber sido descubiertos jamás. Pero, para utilizar la técnica de microlente y ver algo, se requiere de un alineamiento poco común entre una estrella de fondo y otra que haga de lente. Y, para detector un planeta durante el acontecimiento, también se necesita una coincidencia adicional de alineamiento de la órbita del propio planeta.
Pese a que, por todos estos motivos, sea una tarea difícil encontrar un planeta utilizando esta técnica de microlentes, los datos de estos seis años utilizados en los análisis han permitido la detección de tres exoplanetas en las búsquedas de los programas PLANET y OGLE: una súper-Tierra [4], y planetas con masas comparables a las de Neptuno y Júpiter. Teniendo en cuanta los estándares de la técnica de microlentes, se trata de un impresionante botín. Al detectar estos tres planetas, o los astrónomos fueron sumamente afortunados y les ha tocado la lotería (pese a lo extraño que parezca) o, sencillamente, los planetas son tan abundantes en la Vía Láctea que era algo prácticamente inevitable [5].
Posteriormente, los astrónomos combinaron la información de estas tres detecciones positivas de exoplanetas con otras siete detecciones llevadas a cabo anteriormente, así como con un gran número de no-detecciones en los valiosos datos obtenidos durante seis años — las no-detecciones son igualmente importantes para el análisis estadístico y son mucho más numerosas. La conclusión fue que una de cada seis estrellas estudiadas aloja un planeta de masa similar a la de Júpiter, la mitad tienen planetas de masa similar a la de Neptuno y dos tercios tienen súper-Tierras. El cartografiado era sensible a la detección de planetas que estuvieran a una distancia de su estrella de entre 75 millones de kilómetros y 1.500 millones de kilómetros (en el Sistema Solar este rango incluye todos los planetas desde Venus a Saturno) y con rangos de masas que van de cinco veces la masa de la Tierra hasta diez veces la de Júpiter.
Según ellos, la combinación de los resultados sugiere firmemente que el porcentaje de planetas alrededor de estrellas es mayor que uno. Más que la excepción, son la norma.
Extrapolando, mediante un análisis estadístico, sus escasos resultados aventuran que: Un 17% de las estrellas albergarín planetas con una masa tipo Júpiter. Los tipo Neptunos son aún más abundantes, orbitarían en alrededor de un 52% (incertidumbre de un 30%) de las estrellas. En cuanto a las supertierras, planetas con entre 5 y 10 veces la masa de la Tierra, existirían en alrededor del 62% (incertidumbre de un 35%) de las estrellas.
“Antes creíamos que la Tierra podría ser única en nuestra galaxia. Pero ahora parece que, literalmente, hay miles de millones de planetas con masas similares a la de la Tierra orbitando estrellas en la Vía Láctea,” concluye Daniel Kubas, co-autor de este artículo.
Notas
[1] La misión Kepler está descubriendo ingentes cantidades de “ candidatos a exoplanetas” que no se incluyen en este número.
[2] Probing Lensing Anomalies NETwork. Más de la mitad de los datos del cartografiado PLANET utilizados en este estudio provienen del telescopio danés de 1,54 metros ubicado en el Observatorio de La Silla de ESO.
[3] Optical Gravitational Lensing Experiment.
[4] Una súper-Tierra tiene una masa de entre dos y diez veces la masa de la Tierra. Hasta ahora se ha publicado el hallazgo de doce planetas utilizando las microlentes con varias estrategias observacionales.
[5] Los astrónomos cartografiaron millones de estrellas buscando eventos de microlente. Entre los años 2002 y 2007 solo se detectaron 3.247 eventos de este tipo, ya que el preciso alineamiento necesario es muy poco probable. Los resultados estadísticos se infirieron de las detecciones y las no detecciones de un subgrupo representativo de 440 curvas de luz.
(21 Doc. 2011 - NASA / EL PAIS) Astrónomos del proyecto Kepler de la NASA han descubierto los primeros planetas del tamaño de la Tierra que orbitan una estrella semejante al Sol, ubicada a mil años luz de distancia.
Imagen: Ilustración que muestra los planetas Kepler 20-e y Kepler 20-f comparados con la Tierra y Venus. / Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Kepler 20-f es un poco mayor que nuestra Tierra y el otro, Kepler 20-e un poco más pequeño. Los científicos no ven directamente estos cuerpos, pero, según sus cálculos y modelos, podría tratarse de planetas rocosos. Se habían detectado ya en órbita de esa estrella otros tres planetas más grandes.
El observatorio espacial Kepler, de la NASA, observa estrellas sospechosas de tener sistemas planetarios e identifica un nuevo cuerpo en órbita cuando este se cruza por delante del astro en la línea de visión desde la Tierra (como un minieclipse) y disminuya levemente su brillo aparente. Es la técnica de tránsito y este telescopio permite distinguir esa mínima atenuación de la luz emitida por la estrella.
El descubrimiento confirma lo que los científicos sospechaban cuando, hace unos años, iban descubriendo decenas de planetas extrasolares grandes y se planteaban que no es que no hubiera cuerpos pequeños de este tipo en el universo, sino que no los podrían ver hasta que se hicieran observatorios más sensibles.
El descubrimiento se publicará en la revista Nature.
ANIMACIÓN SISTEMA PLANETARIO DE KEPLER 20
Los dos pequeños planetas de Kepler 20 tienen radios de 1,03 y 0,87 veces el radio de la Tierra, respectivamente. A modo de comparación: el radio de Venus es 0,95 veces el terrestre. Kepler 20-e y Kepler 20-f están muy cerca de su estrella, por lo que la orbitan muy rápido, completando una vuelta completa cada 6,1 días, uno, y cada 19,6 días, el otro, explican Francois Fressin (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, EE UU) y sus colegas.
Hasta ahora, el planeta extrasolar más pequeño que se conocía, tiene un radio de 1,42 veces el de la Tierra y un volumen estimado de 2,9 veces el de nuestro planeta.
Los otros tres cuerpos ya detectados en ese sistema planetario, tienen radios de 1,91, 3,07 y 2,75 veces el terrestre, respectivamente, y períodos orbitales de 3,7 días, 10,9 días y 77,6 días, muy cortos en comparación con los 365 días del año de la Tierra.
Los científicos no creen que estos planetas se formasen en la posición que ocupan actualmente, sino que pudieron originarse más lejos del astro para luego resultar desplazados.
“Los datos del Kepler nos muestran que algunos sistemas con una disposición de planetas muy diferentes de la de nuestro Sistema Solar”, ha comentado Jack Lissauser, científico de ese telescopio. “Los análisis revelan una nuevo panorama de la diversidad de planetas y sistemas en nuestra Galaxia”.
Fressin y sus colegas explican en su artículo que la investigación realizada descarta que lo observado con el Kepler pueda ser otra cosa y no planetas en órbita de esa estrella. Además, infieren, por paralelismo con la Tierra, que los dos pequeños cuerpos pueden tener una composición similar a la de nuestro mundo, con un núcleo de hierro (32%), y un manto de silicatos (68%). Es más, el que está más alejado del astro (Kepler-20f) podría tener una densa atmósfera de vapor de agua.
( 12 de Septiembre, 2011 - ESO) Astrónomos de la ESO anunciaron hoy que, usando el mundialmente reconocido espectrógrafo buscador de planetas, HARPS de ESO, pudieron obtener un enorme botín de más de 50 nuevos exoplanetas, entre los que hay 16 súper-Tierras. Una de las cuales orbita al borde de la zona habitable de su estrella. Tras el estudio de las propiedades de todos los planetas encontrados hasta ahora por HARPS, el equipo comprobó que alrededor del 40% de las estrellas similares al Sol tienen al menos un planeta más liviano que Saturno.
Imagen: Esta impresión artística muestra el planeta que orbita la estrella similar al Sol HD 85512, en dirección de Vela. Una de las dieciséis súper-Tierras descubiertas por el HARPS del telescopio de 3,6 metros en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile.
El espectrógrafo HARPS, instalado en el telescopio de 3,6 metros en el Observatorio La Silla, en la Región de Coquimbo en Chile, es el buscador de planetas más exitoso del mundo [1]. El equipo de HARPS, dirigido por Michel Mayor (Universidad de Ginebra, Suiza), anunció hoy el descubrimiento de más de 50 nuevos exoplanetas que orbitan estrellas cercanas, incluyendo dieciséis súper-Tierras [2]. Este es el mayor número de exoplanetas anunciados simultáneamente [3]. Estos nuevos hallazgos fueron presentados en una conferencia sobre Sistemas Solares Extremos que reúne a 350 expertos en exoplanetas en Wyoming, Estados Unidos.
"La cosecha de descubrimientos que nos ha dado HARPS ha superado todas las expectativas, e incluye una población excepcionalmente rica de súper-Tierras y planetas tipo Neptuno orbitando alrededor de estrellas muy similar a nuestro Sol. Y aún mejor: los nuevos resultados muestran que el ritmo de los descubrimientos se está acelerando", dice Mayor.
En los ocho años que lleva sondeando estrellas similares al Sol mediante la técnica de velocidad radial, HARPS ha permitido descubrir más de 150 nuevos planetas. Alrededor de dos tercios de todos los exoplanetas conocidos con masas menores a la de Neptuno [4] fueron descubiertos por HARPS. Estos excepcionales resultados son el fruto de varios cientos de noches de observación con HARPS [5].
Mediante el análisis de observaciones realizadas con HARPS a 376 estrellas similares al Sol, los astrónomos lograron mejorar bastante la estimación de las probabilidades de que una estrella tipo Sol albergue planetas de baja masa (en comparación con los gigantes gaseosos). Descubrieron que el 40% de estas estrellas tienen al menos un planeta menos masivo que Saturno. La mayoría de los exoplanetas de masa igual o inferior a Neptuno parecen formar parte de sistemas con múltiples planetas.
El proceso de actualizaciones a sus sistemas de hardware y software está permitiendo elevar a HARPS a un nivel superior de estabilidad y sensibilidad en la búsqueda de planetas rocosos que pudieran albergar vida. Diez estrellas cercanas similares al Sol fueron seleccionadas para el nuevo sondeo. Estas estrellas habían sido observadas previamente con HARPS, por lo que se sabía que eran buenas candidatas para mediciones de velocidad radial extremadamente precisas. Tras dos años de trabajo, el equipo de astrónomos ha descubierto cinco nuevos planetas con masas menores a cinco veces la masa de la Tierra.
"Estos planetas serán unos de los mejores objetivos para los futuros telescopios espaciales que buscarán signos de vida en la atmósfera de otros planetas mediante la detección de huellas químicas, como evidencia de oxígeno", explica Francesco Pepe (Observatorio de Ginebra, Suiza), autor principal de uno de los artículos científicos más recientes.
Uno de los nuevos planetas descubiertos anunciado recientemente, HD 85512 b, posee una masa estimada de sólo 3,6 veces la masa de la Tierra [6] y se encuentra en el borde de la zona habitable: aquella estrecha zona alrededor de una estrella donde el agua puede estar presente en forma líquida si las condiciones son apropiadas [7] y la vida podría existir.
"Este es el planeta de menor masa confirmado y descubierto con el método de velocidad radial que potencialmente se encuentra en la zona habitable de su estrella, y el segundo planeta de baja masa descubierto por HARPS en el interior de la zona habitable", añade Lisa Kaltenegger (Instituto Max Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania y la Universidad de Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, en Boston, EE.UU.), quien es experta en habitabilidad de exoplanetas.
El aumento en precisión de los sondeos realizados por HARPS permite ahora la detección de planetas con menos de dos masas terrestres. HARPS es tan sensible que puede detectar amplitudes de velocidad radial significativamente menores a 4 km/h [8] -menos de la velocidad de una persona caminando.
"La detección de HD 85512 b está lejos de ser el límite de HARPS y demuestra la posibilidad de descubrir otras súper-Tierras en zonas habitables alrededor de estrellas similares al Sol", añade Mayor.
Imagen: Un equipo de astrónomos ha demostrado que HD 85512 b, uno de los planetas recientemente descubierto está cerca de la zona habitable de su estrella, allí donde podría existir océanos de agua líquida si la atmósfera del planeta tuviese una cubierta suficiente de nubes. El diagrama muestra las distancias a los planetas del Sistema Solar (línea superior), en el sistema de HD 85512 (al medio) y en el sistema de Gliese (abajo), desde sus respectivas estrellas (izquierda). La zona habitable se indica como un área azul. Basado en un diagrams de Franck Selsis, Univ. de Bordeaux.
Estos resultados permiten a los astrónomos confiar en que pronto descubrirán nuevos pequeños planetas rocosos habitables alrededor de estrellas similares a nuestro Sol. Nuevos instrumentos permitirán impulsar esta búsqueda, entre ellos una copia de HARPS que será instalado en el Telescopio Nazionale Galileo en las Islas Canarias, para estudiar las estrellas en el cielo del hemisferio norte, además de un nuevo y más potente buscador de planetas, llamado ESPRESSO, que será instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO en Cerro Paranal, Chile, en 2016 [9]. En un futuro algo más lejano se espera que el instrumento del CODEX, para el European Extremely Large Telescope (E-ELT), impulse esta técnica a un nivel aún superior.
"En los próximos diez a veinte años deberíamos tener la primera lista de planetas potencialmente habitables en la cercanías del Sol. Hacer una lista es esencial antes de que futuros experimentos pueden buscar posibles huellas espectroscópicas de vida en las atmósferas de exoplanetas", concluye Michel Mayor, quien descubrió el primer exoplaneta de la historia alrededor de una estrella normal en 1995.
Un resumen del estudio será presentado en el artículo científico (en preparación) "La búsqueda con HARPS de planetas extra-solares australes, XXXIV - Ocurrencia, distribución de masas y propiedades orbitales de súper-Tierras y planetas tipo Neptuno", el que será publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.
Nota del editor: Aunque teóricamente la zona habitable pueda tener agua líquida, la gravedad de HD 85512 b es enorme y hace muy difícil que la vida pueda haber surgido y más aún evolucionado allí. Una gravedad 3,6 veces mayor que la de la Tierra, necesitaría animales con huesos de hierro para soportarla sin ser aplastados.
Notas:
Retrato de familia: Los 1.235 candidatos a planetas de la Kepler.
La distribución de las características de los candidatos a planetas se han separado en cinco clases:
Respecto a los que se encuentran en el rango de temperaturas apropiadas para la región habitable, 54 candidatos tienen desde el tamaño de la Tierra a más grandes que Júpiter. Cinco son menos del doble del tamaño de la Tierra.
Sobre el 74% de los candidatos a exoplanetas son menores que Neptuno.
Su estimación respecto a la ocurrencia de algunos de los tipos de exoplanetas son de 6% para candidatos del tamaño de la Tierra, 7% para super-Tierras, 17% para Neptunos y 4% para candidatos del tamaño de Júpiter; un 17% de las estrellas madres tienen sistemas múltiples.
La Kepler observa estrellas de las zonas de Lira y Cygnus, en la Tangente del Espolón de Orión del Brazo de Carina Sagitario de nuestra galaxia. Los instrumentos del observatorio Kepler miran estas estrellas sin cesar durante las 24 horas y los siete días de la semana, en busca de leves disminuciones de la luz de estas estrellas que indique que un planeta extrasolar ha pasado frente a esta. El campo de visión de la Kepler es de 1/400 del cielo.
Muchas Tierras
Extrapolando la investigación del la Kepler a nuestra Galaxia, los exoplanetas similares a la tierra encontrados hasta ahora y dadas las dimensiones de la Vía Láctea, algunos científicos de la NASA estiman que hay 2.000 millones de planetas con condiciones similares a la Tierra solo en esta galaxia.
De acuerdo con las conclusiones de un nuevo estudio científico, parece que las estrellas similares al Sol de nuestra galaxia muy a menudo tienen a su lado Tierras. Se estima que entre 1 de 37 y 1 de 70 de ellos contienen estos planetas extrasolares en sus órbitas.
Las estrellas enanas amarillas por lo tanto, parecen ser el tipo más adecuado de estrellas que permita el desarrollo de un planeta similar al nuestro. La razón de por qué los astrónomos buscan esos objetos es que tienen mayores posibilidades de satisfacer algunas de las condiciones requeridas por la vida.
El investigador Joseph Catanzarite, un astrónomo del Jet Propulsion Laboratory de NASA afirmó a SPACE.com: "Esto significa que hay un montón de analogos de la Tierra allá a fuera — 2 mil millones en la Vía Láctea". "Con esa cantidad hay buenas posibilidades para la vida y tal vez para la vida inteligente. Y esto es sólo en nuestra galaxia — hay 50 mil millones de otras galaxias."
Luego que hayan pasado entre tres y cuatro años de investigación del Kepler, los científicos predicen que encontrarán un total de 12 mundos semejantes a la Tierra. Se han estimado que podrían haber 50 mil millones de planetas en la Vía Láctea, son embargo no todos tendrían el tamaño de la Tierra o estarían en la zona habitable de sus estrellas.
Cuando se refieren a las 100 estrellas más cercanas al Sol dentro de un radio de unas pocas docenas de años luz, los descubrimientos sugieren que sólo dos tendrían mundos semejantes a la Tierra.
El pensamiento detrás de la búsqueda es simple: encontrar los elementos que hacen la Tierra capaz de soportar la vida y luego buscar en otros lugares del Universo. Hay literalmente miles de esas condiciones, pero los expertos están buscando actualmente a las más importantes.
Estas incluyen la ubicación de un exoplaneta en lo que respecta a la zona habitable de su estrella, su tamaño y la composición química, el tipo de atmósfera que tiene, la gravedad en su superficie, la presencia de un núcleo líquido y muchos más.
"Espero enterarme algún día de las tierras análogas habitables alrededor de las estrellas", explica Catanzarite. Él y el experto Michael Shao publicaron un artículo detallando su análisis en la edición en línea del 8 de marzo de Astrophysical Journal.
$600 millones: Costo de la misión cazadora de planetas Kepler a la fecha de su lanzamiento en Marzo 2009.
Sepa más de la Misión Kepler haciendo click aquí.
Imagen: El exoplaneta GJ1214b.
El planeta GJ 1214b fue descubierto en 2009 empleando el instrumento HARPS en el telescopio de 3,6 metros de ESO en Chile (eso0950) [1] . Los hallazgos iniciales sugerían que este planeta tenía una atmósfera, lo que ahora ha sido confirmado y estudiado en detalle por un equipo internacional de astrónomos, dirigido por Jacob Bean (Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics), empleando el instrumento FORS en el Very Large Telescope de ESO.
“Esta es el primer súper-Tierra cuya atmósfera ha sido analizada. Hemos alcanzado un verdadero hito en el camino hacia la caracterización de estos mundos,” dijo Bean.
GJ 1214b tiene un radio de unas 2,6 veces el de la Tierra y es unas 6,5 veces más masivo, lo que lo pone en la clase de los exoplanetas conocidos como súper-Tierras. Su estrella anfitriona se ubica a unos 40 años-luz de la Tierra en la constelación de Ofiuco (el Levantador de la Serpiente). Es una estrella tenue [2] , pero también es pequeña, lo que significa que el tamaño del planeta es grande comparado al disco estelar, haciéndolo relativamente fácil de estudiar [3]. El planeta viaja a través del disco de su estrella anfitriona una vez cada 38 horas mientras orbita a una distancia de sólo dos millones de kilómetros: alrededor de setenta veces más cerca que la órbita de la Tierra al Sol.
Para estudiar la atmósfera, el equipo observó la luz que venía de la estrella mientras el planeta pasaba frente a ella [4]. Durante estos tránsitos, algo de la luz estelar pasa a través de la atmósfera del planeta y, dependiendo de la composición química y del clima en el planeta, específicas longitudes de onda de luz son absorbidas. El equipo luego comparó estas precisas nuevas mediciones con lo que hubieran esperado ver para varias posibles composiciones atmosféricas.
Antes de las nuevas observaciones, los astrónomos habían sugerido tres atmósferas posibles para GJ1214b. La primera era la fascinante posibilidad de que el planeta estuviera envuelto por agua, lo cual, dada la cercana proximidad a la estrella, sería en la forma de vapor. La segunda posibilidad era que éste fuera un mundo rocoso con una atmósfera consistente principalmente de hidrógeno, pero con altas nubes o brumas oscureciendo la vista. La tercera opción era que este exoplaneta fuera como un mini-Neptuno, con un pequeño centro rocoso y una profunda atmósfera rica en hidrógeno.
Las nuevas mediciones no muestran signos reveladores de hidrógeno y, consiguientemente, eliminan la tercera opción. Por lo tanto, la atmósfera es ya sea rica en vapor, o está cubierta por nubes o brumas, similares a aquellas vistas en las atmósferas de Venus y Titanio en nuestro Sistema Solar, las que ocultan la firma del hidrógeno.
“A pesar de que aún no podemos decir exactamente de qué está hecha esa atmósfera, es un apasionante paso adelante el ser capaz de achicar las opciones de un mundo tan distante a dos, ya sea llena de vapor o brumosa,” dice Bean. “Ahora se necesita observaciones de seguimiento en luz infrarroja a mayor longitud de onda para determinar cuál de estas atmósferas existe en GJ 1214b.”
Notas
De las estrellas extragalácticas conocidas la más famosa es la norteña Arcturus. Ahora, un equipo europeo de astrónomos empleando el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros con el espectrógrafo de alta resolución FEROS, en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile, a descubierto un planeta extrasolar, parecido a Júpiter, orbitando la estrella extragaláctica HIP 13044. Una estrella gigante roja que se encuentra en la etapa final de su vida y podría estar a punto de ser envolver al planeta, bautizado como HIP 13044b, tal como lo hará el Sol con sus planetas en un futuro distante.
Imagen: La ilustración muestra a la estrella HIP 13044 y su planeta HIP 13044 b, una estrella con uno o más planetas que fueron capturados por nuestra Vía Láctea de otra galaxia. El exoplaneta fue detectado por un equipo de astrónomos europeos empleando el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile. El planeta aparece como creciente en la parte inferior derecha de su estrella madre.
“Este descubrimiento es parte de un estudio en que sistemáticamente estamos buscando exoplanetas que orbitan estrellas que se acercan al fin de sus vidas,” dice Johny Setiawan, también de MPIA, quien dirigió la investigación. “Este descubrimiento es particularmente fascinante cuando consideramos el futuro distante de nuestro propio sistema planetario, ya que se piensa que el Sol también llegará a ser una gigante roja en unos cinco mil millones de años”.
HIP 13044 b es un planeta semejante a Júpiter, en órbita alrededor de la estrella HIP 13044, ubicada a unos 2000 años luz de la Tierra en la constelación de Fornax.
HIP 13044 b está muy cerca de su estrella madre. En el punto más cercano (periapsis) de su órbita elíptica está a menos de un diámetro estelar de la superficie de la estrella (ó 0,055 veces la distancia Sol-Tierra). Completa su órbita en sólo 16,2 días. Setiawan y sus colegas plantean como hipótesis que la órbita del planeta pudo inicialmente haber sido mucho más amplia, pero que se movió hacia adentro durante la fase del gigante roja.
Cualquier planeta más cercano puede no haber sido tan afortunado. “La estrella rota relativamente rápido para una estrella gigante roja de la rama horizontal”, dice Setiawan. “Una explicación es que HIP 13044 se tragó a sus planetas interiores durante la fase de gigante roja, lo que haría que la estrella gire más rápidamente”.
Si bien hasta ahora HIP 13044 b ha escapado al destino de estos planetas interiores, la estrella se expandirá nuevamente en la próxima fase de su evolución. Por lo tanto, HIP 13044 b puede estar a punto de ser rodeada por la estrella, lo que significaría que está condenada después de todo. Esto también puede ser una predicción del futuro que le espera a nuestros planetas más externos –como Júpiter– cuando el Sol se acerque al fin de su vida.
Imagen: Chorros estelares descubiertos alrededor de la Vía Láctea. Crédito: Wikipedia.
El doctor Rainer Klement del Instituto Max Planck para Astronomía afirmó que el descubrimiento era muy excitante, ya que es la primera vez que se descubre un sistema planetario en una corriente de estrellas de origen extragaláctico. El planeta se descubrió utilizando el método de velocidad radial, que detecta pequeños movimientos en la estrella inducidos por el o los planetas cuando la arrastran con su gravedad. "Debido a las grandes distancias involucradas, no hay detecciones confirmadas de planetas en otras galaxias. Pero esta fusión cósmica ha puesto un planeta extragaláctico a nuestro alcance”, afirmó Klement.
HIP 13044b es también uno de los pocos exoplanetas conocidos que ha sobrevivido el período en que su estrella madre se expande masivamente después de agotar las reservas de combustible de hidrógeno en su centro, conocida como la fase de roja gigante en la evolución estelar. Ahora la estrella se ha vuelto a contraer y está quemando helio en su centro. Hasta ahora, estas llamadas estrellas de la rama horizontal han permanecido en gran medida como territorio no cartografiado por los buscadores de planetas.
La estrella también plantea preguntas interesantes sobre cómo se forman los planetas gigantes, ya que parece contener muy pocos elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, mucho menos que cualquier otra estrella que albergue planetas. “Para el modelo ampliamente aceptado de formación de planetas es un rompecabezas explicar cómo esta estrella, que casi no contiene elemento pesado alguno, pudo haber formado un planeta. Los planetas en torno a estrellas como ésta probablemente deben formarse de un modo diferente”, añade Setiawan.
Notas
MÉTODOS PARA DESCUBRIR PLANETAS EXTRAPOLARES
[1] HARPS mide la velocidad radial de una estrella con una precisión extraordinaria. Un planeta en órbita alrededor de una estrella hace que la estrella se acerque y se aleje.
[2] Los planetas con masas entre una y diez veces la masa de la Tierra se denominan súper-Tierras. No existen planetas de este tipo en nuestro Sistema Solar, pero parecen ser comunes alrededor de otras estrellas. Los descubrimientos de tales planetas en zonas habitables alrededor de sus estrellas son muy importantes ya que, si el planeta es rocoso y contiene agua como la Tierra, podría potencialmente albergar vida.
[3] En la actualidad el número de exoplanetas se acerca a 600. Además de los exoplanetas descubiertos con la técnica de velocidad radial, más de 1200 candidatos de exoplanetas han sido encontrados por la misión Kepler de la NASA, utilizando un método alternativo: buscando la ligera disminución en el brillo de una estrella cuando un planeta pasa por delante (tránsitos) y bloquea parte de su luz. La mayoría de los planetas descubiertos por este método de tránsito son muy distantes. En cambio, los planetas descubiertos por HARPS orbitan estrellas cercanas al Sol, lo que los convierte mejores objetivos para observaciones adicionales de seguimiento.
[4] Neptuno tiene alrededor de diecisiete veces la masa de la Tierra.
[5] Este extenso programa de observación es dirigido por Stéphane Udry (Observatorio de Ginebra, Suiza).
[6] Con el método de velocidad radial, los astrónomos sólo pueden estimar la masa mínima de un planeta ya que la estimación de la masa también depende de la inclinación del plano orbital con respecto a la línea de visión, lo que se desconoce. Desde el punto de vista estadístico, sin embargo, esta masa mínima a menudo se cerca a la masa real del planeta.
[7] Hasta el momento, HARPS ha encontrado dos súper-Tierras que podrían estar dentro de la zona habitable. La primera de ellas, Gliese 581 d, fue descubierta en 2007 (ver noticia anterior). HARPS también fue usado recientemente para demostrar que otra supuesta súper-Tierra en la zona habitable alrededor de la estrella Gliese 581 (Gliese 581 g) no existe.
[8] Con un gran número de mediciones, la sensibilidad de detección de HARPS es cercana al 100% de las súper-Tierras de diez masas terrestres con períodos orbitales de hasta un año. En el caso de planetas de tres masas terrestres con órbitas de un año, la probabilidad de detección se mantiene cercana al 20%.
[9] ESPRESSO, el espectrógrafo Echelle para Exoplanetas Rocoso y Observaciones Espectroscópicas Estables, será instalado en el Very Large Telescope de ESO en Cerro Paranal, Chile. Actualmente en fase de diseño preliminar, el comienzo de sus operaciones está programado para 2016. ESPRESSO alcanzará una precisión de velocidad radial de 0,35 km/h o menos. Comparativamente, la Tierra provoca una velocidad radial de 0,32 km/h en el Sol. Esta resolución por lo tanto debería permitir a ESPRESSO descubrir planetas de masa terrestre en la zona habitable de estrellas de baja masa.
Por tránsito:
1.235 CANDIDATOS A EXOPLANETAS DETECTA LA KEPLER
Informe oficial de la misión, luego de cuatro meses de operaciones, tienen 1.235 candidatos a planetas, con algunos en la región habitable y 6 sistemas planetarios.
(13 Mayo. 2011 NASA) El 1 de Febrero 2011 la Misión Kepler reveló la información reunida luego de observar 156.453 estrellas, entre el 2 de Mayo hasta el 16 de Septiembre 2009, que hay 1.235 candidatos a planetas con señas de tránsitos. Los que están asociados a 997 estrellas.
68 candidatos de aproximadamente el tamaño de la Tierra (Rp < 1,25 R!), 288 super-Tierras (1,25 R! < Rp < 2 R!), 662 con el tamaño de Neptuno (2 R!, < Rp < 6 R!), 165 del tamaño de Júpiter (6 R! < Rp < 15 R!) y 19 con más del doble del tamaño de Júpiter (15 R! < Rp < 22 R!).
Por tránsito:
ANALIZAN ATMÓSFERA DE PLANETA EXTRASOLAR
Primer análisis de la atmósfera de un exoplaneta tipo súper-tierra.
(1 Dic. 2010 ESO)
Mediante el Very Large Telescope de ESO, un equipo internacional de astrónomos, ha analizado la atmósfera de un exoplaneta tipo súper-Tierra por primera vez. El planeta, conocido como GJ 1214b, fue estudiado mientras pasaba frente a su estrella anfitriona, y algo de la luz estelar pasó a través de la atmósfera del planeta. Ahora sabemos que la atmósfera de GJ 1214b es básicamente agua en forma de vapor o está dominada por gruesas nubes o brumas. Los resultados aparecerán en la edición del 2 de Diciembre de 2010 de la revista Nature.
[1] El número de exoplanetas confirmados llegó a 500 el 19 de Noviembre de 2010. Desde entonces, más exoplanetas han sido confirmados. Para la última cuenta, por favor visite: http://exoplanet.eu/catalog.php
[2] Si GJ 1214 fuera visto a la misma distancia de nosotros como nuestro Sol, se vería 300 veces más tenue.
[3] Debido a que la propia estrella GJ1214 es bastante tenue – más de 100 veces más tenue en luz visible que las estrellas anfitrionas de los dos exoplanetas calientes de Júpiter más ampliamente estudiados – la gran área de colección del Very Large Telescope fue crucial para adquirir suficiente señal para estas mediciones.
[4] La composición atmosférica de GJ 1214b fue estudiada usando el instrumento FORS en el Very Large Telescope, el que puede realizar espectroscopía muy sensible de múltiples objetos en la parte infrarroja cercana del espectro. FORS fue uno de los primeros instrumentos instalado en el Very Large Telescope.
Colado en la nuestra:
DESCUBREN PLANETA EXTRASOLAR DE OTRA GALAXIA
El planeta similar a Júpiter es especialmente inusual, ya que está orbitando una estrella que se acerca al fin de su vida y podría estar a punto de ser rodeado por ella, ofreciendo pistas sobre el destino de nuestro propio sistema planetario en un futuro lejano.
(19 Nov. 2010 CA/ESO/Wikipedia) Durante su larga historia, de unos 12 mil millones, nuestra Vía Láctea ha tenido numerosos encuentros con otras galaxias. Producto de ello una cierta cantidad las estrellas que la componen, tuvieron su origen en otros lugares del Universo cercano. Se les reconoce porque sus movimientos pueden llevar una dirección diferente de las estrellas oriundas de la Vía Láctea, que giran, con algunas desviaciones, en el mismo sentido alrededor de su bulbo central. Desde 1994 se han identificado varias corrientes de estrellas (stellar steams) que tiene su origen en galaxias menores absorvidas por nuestra galaxia. Estas estrellas tienen también una composición levemente distinta de las estrellas a su alrededor, con lo que los astrónomos pueden distinguirlas.
La estrella HIP 13044 se formó en una galaxia que fue absorvida por nuestra Vía Láctea hace unos 6 o 9 mil millones de años y sus remanente forman el Helmi Stream (o Corriente Helmi).
[1] Han existido algunos anuncios tentativos sobre detección de exoplanetas extragalácticos utilizando eventos de “microlente gravitacional”, donde el planeta pasa frente a una estrella aún más distante provocando un “destello” sutil, pero detectable. Sin embargo, este método se basa en un evento singular –el alineamiento casual de una fuente de luz lejana, un sistema planetario y observadores en Tierra– y hasta ahora no se ha podido confirmar ninguna de estas detecciones de planetas extragalácticos.
[2] Usando el método de velocidad radial, los astrónomos sólo pueden estimar una masa mínima para un planeta, ya que la estimación de masa también depende de la inclinación del plano orbital relativo a la línea de visión, que es desconocida. Desde un punto de vista estadístico, a menudo esta masa mínima es cercana a la masa real del planeta.
[3] FEROS significa Fibre-fed Extended Range Optical Spectrograph (Espectrógrafo Óptico de Rango Extendido alimentado por Fibra).
[4] El telescopio de 2,2 metros ha estado en operación en La Silla desde principios de 1984 y está en préstamo indefinido a ESO por el Max-Planck Institute (Max Planck Gesellschaft o MPG en alemán). El tiempo del telescopio es compartido entre los programas de observación de MPG y ESO, mientras que la operación y mantención del telescopio son de responsabilidad de ESO.
Información adicional
Esta investigación fue presentada en un artículo científico, “Un Planeta Gigante Alrededor de una Estrella pobre en Metales de Origen Extragaláctico”, de J. Setiawan y otros, que será pubicado en Science Express el 18 de Noviembre de 2010.
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