¿A dónde vas, exoplaneta?

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Imagen del telescopio Gemini Sur, de Chile. (Gemini Observatory)

Un equipo de astrónomos ha conseguido realizar el mejor seguimiento realizado hasta la fecha a un exoplaneta -un planeta que no pertenece a nuestro Sistema Solar- en su órbita alrededor de un sol lejano. Mediante una serie de imágenes tomadas entre noviembre de 2013 y abril de 2015, un grupo de investigadores han logrado registrar el movimiento del exoplaneta “Beta Pico b” a lo largo de un año y medio, un fragmento de los 22 años terrestres que dura el viaje alrededor de su estrella, “Beta Pictoris”.

Descubierto en 2008, “Beta Pico b” es un planeta gigante de gas de 10 a 12 veces la masa de Júpiter que forma parte del sistema complejo de la mencionada estrella, situada a más de 60 años luz de la Tierra.

El estudio publicado en la revista Astrophysical Journal muestra hasta qué punto se han perfeccionado las mediciones de la órbita del exoplaneta y del anillo de material que rodea a la estrella, así como la relación dinámica entre los dos. También incluye la medición más precisa de la masa de la estrella “Beta Pictoris” y muestra que es muy poco probable que la trayectoria de “Beta Pico b” pase directamente entre nosotros y su estrella madre.

El informe describe las observaciones del sistema “Beta Pictoris” dirigidas por el doctorando Maxwell Millar-Blanchaer del Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Toronto. Se han realizado con el instrumento Gemini Planet Imager (GPI) en el telescopio Gemini Sur, en Chile.

¿Por qué es importante saber la trayectoria de un exoplaneta? Millar-Blanchaer comenta a EL ESPAÑOL que “conocer los parámetros orbitales de un exoplaneta, los que que predicen su trayectoria, nos puede decir muchas cosas sobre el sistema al que pertenece”. En este caso, por ejemplo, se pueden “utilizar los datos recogidos sobre el movimiento del planeta para calcular la masa de la estrella anfitriona”.

Asimismo, Millar-Blanchaer destaca que “en este sistema hay un gran disco de polvo (o disco de escombros) y mediante el estudio de la órbita del exoplaneta podemos ampliar nuestro conocimiento sobre la interacción entre el disco y el citado cuerpo celeste”. “Tener un conocimiento detallado de esta interacción”, añade, “nos puede ayudar a comprender la historia de la formación del planeta en el sistema”.

Otros mundos

Víctor Sánchez Béjar, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), comenta, en conversación telefónica, que determinar una órbita es una forma de confirmar que este tipo de cuerpos están asociados a una estrella. “La determinación de la órbita de un exoplaneta tiene especial interés porque nos permite estudiar por primera vez la dinámica planetaria fuera de nuestro sistema solar”, comenta este investigador.

“En un sentido más general”, afirma Millar-Blanchaer, “conocer la ubicación exacta de los planetas en otro sistema estelar puede decirnos acerca de la historia de la formación del planeta de ese sistema en particular”. “Nos gustaría saber dónde se forman esos planetas, lo grandes que son y cuántos de ellos hay”, concluye.

“Conocer la ubicación exacta de los planetas en otro sistema estelar puede decirnos acerca de la historia de la formación del planeta”

Sánchez Béjar recuerda a EL ESPAÑOL que si bien hay muchos exoplanetas descubiertos – cerca de 2.000, de hecho- “hay muy pocos cuerpos de este tipo con imagen directa”. “Resulta asombroso que seamos capaces de medir la trayectoria de un cuerpo tan lejano con precisión desde la Tierra”, comenta.

Una nueva técnica

La mayoría de los exoplanetas investigados hasta ahora han sido detectados gracias a técnicas como el registro de la velocidad radial, con la que puede medirse la masa de un planeta y su órbita por el tirón gravitacional que ejerce sobre su estrella anfitriona; o bien con instrumentos que utilizan el método de tránsito. Con esta última técnica, los astrónomos observan una caída leve en el brillo de una estrella que indica el paso de un exoplaneta entre nosotros y la estrella, y mediante trigonometría puede calcularse el tamaño del planeta, la distancia con la que órbita a su estrella y la inclinación con que lo hace respecto a nuestra posición. Esta técnica no podría ser usada con “Beta Pico b” precisamente porque su trayectoria, ahora conocida con más precisión, no pasa por delante de su estrella.

Con el Gemini Planet Imager (GPI) los astrónomos pueden tomar imágenes reales del planeta, algo realmente útil si se tiene en cuenta que el registro de estos cuerpos suele ser un millón de veces más débil que su estrella madre. Según Astrophysical Journal, la óptica del GPI brinda una mejor imagen de la estrella objetivo mediante la cancelación de la distorsión causada por la atmósfera de la Tierra. A continuación, bloquea la imagen brillante de la estrella con un coronógrafo, que permite  observar objetos débilmente iluminados, lo que revela el exoplaneta.

El instrumento GPI fue desarrollado por el profesor de la Universidad de Stanford Bruce Macintosh y el profesor de la Universidad de Berkeley James Graham, antiguo director del Instituto Dunlap de astronomía y astrofísica. En agosto de este año, el equipo internacional que trabaja con dicho instrumento anunció su primer descubrimiento: un joven exoplaneta similar a Júpiter que llamaron “51 Eri b” y que gira alrededor de la estrella 51 Eridani, situada a 100 años luz de la Tierra. Es el primer exoplaneta hallado como parte del proyecto de investigación de exoplanetas GPIES, que rastreará alrededor de 600 estrellas durante los próximos tres años.