Ilustración
artística del exoplaneta 51 Pegasi b.
Crédito: ESO
El exoplaneta 51
Pegasi b como su estrella
anfitriona, 51 PEGASI, están entre los objetos disponibles en el concurso
público de IAU “Name Exoworlds” para
proponer nombres con los que bautizarlos. El exoplaneta se encuentra a unos 50
años luz de la Tierra ,
en la constelación del Pegaso. Fue descubierto en 1995 y siempre será
recordado como el primer exoplaneta confirmado orbitando una estrella ordinaria
como el Sol. Anteriormente,
se habían detectado dos objetos planetarios orbitando en el entorno hostil de
un púlsar. 51 Pegasi b también es considerado el arquetipo de Júpiter caliente, un tipo de planetas que
ahora se sabe que son relativamente comunes, similares a Júpiter en tamaño y masa,
pero que orbitan mucho más cerca de su estrella madre.
Desde este
descubrimiento que en su momento hizo
historia, se han confirmado más de 1.900 exoplanetas en 1.200 sistemas
planetarios, pero, en el año del vigésimo aniversario de su descubrimiento,
51 Pegasi b vuelve a escena una vez más para proporcionar otro avance en el
estudio de los exoplanetas.
El equipo que hizo
esta nueva detección fue dirigido por Jorge Martins, del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio (IA) y la Universidad de Oporto
(Portugal), y que actualmente es estudiante de doctorado en ESO en Chile.
Utilizaron el instrumento HARPS, instalado en el Telescopio de 3,6 metros de ESO, en el
Observatorio La Silla
(Chile).
En la actualidad, el
método más utilizado para examinar la atmósfera de un exoplaneta es observar el
espectro de la estrella anfitriona 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 la temperatura de los exoplanetas.
Anteriormente los astrónomos fueron capaces de estudiar las atmósferas de exoplanetas solo cuando el exoplaneta y su estrella se alineaban con respecto a la Tierra. Crédito Sara Seager del MIT / EarthSky
La nueva técnica no
depende de encontrar un tránsito planetario, por lo que potencialmente podría
usarse para el estudio de muchos más exoplanetas. Permite detectar el
espectro planetario directamente en luz visible, lo que significa que se
pueden deducir diferentes características del planeta que son inaccesibles utilizando
otras técnicas.
El espectro de la
estrella anfitriona se utiliza como una plantilla que permite guiar la búsqueda
de una firma similar de luz que se espera se refleje en el planeta a medida que
describe su órbita. Es una tarea sumamente difícil ya que los planetas son
increíblemente débiles en comparación con sus deslumbrantes estrellas
anfitrionas.
También es común que
la señal del planeta pueda verse saturada por otros pequeños efectos y fuentes
de ruido. El
desafío es similar a tratar de estudiar el tenue brillo reflejado por un
diminuto insecto volando alrededor de una luz brillante y distante. Ante tal
adversidad, el éxito de la técnica cuando se aplica a los datos de 51 Pegasi b recogidos por HARPS,
proporciona una valiosísima prueba de concepto.
Jorge Martins 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".
El círculo muestra como se ve a través de prismáticos con un grado 4,5 FOV - Crédito: Blog Exoplanetology
Se ha descubierto que
51 Pegasi b tiene una masa de alrededor de la mitad de la de Júpiter y una
órbita con una inclinación de cerca de nueve grados en dirección a la Tierra. Esto
significa que la órbita del planeta está cerca de ser vista de canto desde la Tierra , aunque esto es no
suficiente para observar tránsitos. El
planeta también parece ser más grande que Júpiter en diámetro y altamente
reflectante. Estas son características típicas de un Júpiter caliente que está
muy cerca de su estrella anfitriona y, por lo tanto, expuesto a su intensa luz.
HARPS ha
sido esencial para el trabajo de este equipo, pero el hecho de que el resultado
se obtuviese usando el Telescopio de 3,6 metros de ESO, que tiene un
rango limitado de aplicación con esta técnica, es una noticia emocionante para
los astrónomos. Los equipos de este tipo ya existentes van a ser superados por
instrumentos mucho más avanzados instalados en telescopios más grandes, como el VLT
(Very Large Telescope) y el futuro E-ELT (European
Extremely Large Telescope, Telescopio Europeo Extremadamente Grande).
El instrumento ESPRESSO, instalado en el VLT, y, en el
futuro, otros instrumentos incluso más potentes instalados en telescopios mucho
más grandes, como el E-ELT,
permitirá un aumento significativo en la capacidad de precisión y captación de
luz, ayudando a la detección de exoplanetas más pequeños e incrementando
los detalles en los datos sobre planetas similares a 51 Pegasi b, ambos de ESO.
"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.
Este trabajo de
investigación se presenta en el artículo científico titulado “Evidence for a Spectroscopic Direct Detectionof Reflected Light from 51 Peg b”, por J. Martins et al., y aparece en la
revista Astronomy & Astrophysics, Vol.576 / A134 del 22 de abril de 2015.
Fuente ESO 1517es - 23.abril.2015
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