Nuevo "peine láser" puede ayudar a detectar mundos similares a la Tierra
Por Nola Taylor Redd
Por Nola Taylor Redd
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| Planetas alienígenas pueden ser más fáciles de detectar usando el nuevo "peine láser". Esta imagen ilustra parte del espectro de una estrella obtenida utilizando el instrumento HARPS de ESO en el telescopio de 3,6 metros en el Observatorio La Silla, en Chile. |
Los
astrónomos que buscan planetas alienígenas pueden estar un paso más cerca
de encontrar verdaderos mundos como la Tierra alrededor de estrellas
similares al Sol, mediante el uso de una nueva herramienta que promete
aumentar la precisión de los instrumentos de búsqueda de planetas en diez
veces, dicen los científicos.
El peine de frecuencias láser es una herramienta de calibración diseñado específicamente para grandes telescopios terrestres que buscan planetas alienígenas a través del "método del bamboleo", que identifica a los planetas extrasolares por el efecto gravitacional (la oscilación) que tienen con sus estrellas madre.
Hoy en día, instrumentos tales como el High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) del Observatorio Europeo del Sur (ESO) en un telescopio en Chile observa planetas a través del método de balanceo. Sin embargo, la precisión es clave y las lámparas de cátodo hueco que se usan para calibrar los espectrómetros tienen sus limitaciones, dijeron los investigadores (no son ajustables, pueden ser difíciles de medir y permiten que los espectrómetros sigan el movimiento de la estrella sólo a unos 30 centímetros por segundo).
"Para detectar planetas de masa baja -hasta la masa de la Tierra- en órbitas similares a la Tierra se requiere una precisión 10 veces mejor", dijo el coautor del estudio Gaspare Lo Curto del Observatorio Europeo Austral a SPACE.com por correo electrónico.
Búsqueda de planetas por la oscilación de estrellas
Lo Curto trabajó con un equipo internacional liderado por Tobias Wilken, del Instituto Max Planck, para mejorar la calibración de los grandes telescopios utilizados en las búsquedas por el método del bamboleo.
Hasta ahora, los telescopios que utilizan este método que mide el desplazamiento Doppler de la luz estelar, no han tenido la precisión para identificar planetas rocosos exóticos que puedan tener agua mientras orbitan estrellas similares al Sol, considerados los más propensos a dar a luz a la vida.
Como estrellas que albergan a planetas similares a la Tierra, sus ondas de luz se comprimen; mientras se mueve lejos de la vista, sus ondas de luz son espaciadas. La medición de la separación de estas oscilaciones permite a los astrónomos calcular la masa y la distancia de los planetas que causan el cambio.
Grandes planetas más cercanos a sus estrellas producen bamboleos más significativos. Por lo tanto, grandes planetas del tamaño de Júpiter, en órbitas cercanas, fueron los primeros cuerpos encontrados orbitando otras estrellas.
Durante los últimos 20 años, los avances tecnológicos llevaron a la mejora de las mediciones que han llegado a planetas cada vez más distantes y pequeños. El espectrógrafo HARPS es una de las adiciones más recientes a la búsqueda de planetas alienígenas.
"HARPS es el espectrógrafo astronómico más estable y está suministrando a la comunidad científica con mediciones más precisas de desplazamiento Doppler de las estrellas cercanas", dijo Lo Curto. "Sin embargo, esta precisión es limitada, entre otros factores, por la precisión de la calibración".
Wilken, Lo Curto y sus colegas probaron su nuevo peine láser en el HARPS. Los resultados se detallan en línea en la edición del 31 de mayo de la revista Nature.
Un peine láser para telescopios que buscan planetas
Como su nombre lo indica, el peine de frecuencias láser emite muchas líneas de luz extendidas al igual que los dientes de un peine. Debido a que la distancia entre los dientes es conocida, el espectrógrafo, responsable de la lectura de la luz de la estrella, puede utilizar el peine para comprobar que se está leyendo correctamente la señal estelar.
Las líneas se basan en un reloj atómico y por lo tanto son tan precisos como el reloj, explicó Wilken. El peine también puede ser adaptado a la medida exacta del espectrógrafo del telescopio que necesite calibración, dijo.
El peine de frecuencias láser del equipo puede medir los cambios de tan sólo 2,5 centímetros por segundo, una mejora sustancial para el enfoque de la lámpara de cátodo, permitiendo a los astrónomos ver planetas más cercanos y pequeños, incluidos los cuerpos rocosos que tienen el potencial de contener el agua.
Los telescopios todavía estarían limitados por su apertura o la cantidad de luz que pueden recoger. HARPS, incluso equipado con un peine láser, podría capturar nada menos masivo que los planetas del tamaño de Neptuno en la zona habitable alrededor de estrellas similares al Sol, dijeron los investigadores.
Sin embargo, a los instrumentos más grandes de los varios telescopios gigantes actualmente en desarrollo podría irles mejor. "Los futuros instrumentos instalados en los telescopios más grandes, si están equipados con un peine de frecuencias, tendrán la capacidad de detectar un planeta de masa terrestre en la zona habitable de una estrella similar al Sol", dijo Lo Curto.
El peine de frecuencias láser es una herramienta de calibración diseñado específicamente para grandes telescopios terrestres que buscan planetas alienígenas a través del "método del bamboleo", que identifica a los planetas extrasolares por el efecto gravitacional (la oscilación) que tienen con sus estrellas madre.
Hoy en día, instrumentos tales como el High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) del Observatorio Europeo del Sur (ESO) en un telescopio en Chile observa planetas a través del método de balanceo. Sin embargo, la precisión es clave y las lámparas de cátodo hueco que se usan para calibrar los espectrómetros tienen sus limitaciones, dijeron los investigadores (no son ajustables, pueden ser difíciles de medir y permiten que los espectrómetros sigan el movimiento de la estrella sólo a unos 30 centímetros por segundo).
"Para detectar planetas de masa baja -hasta la masa de la Tierra- en órbitas similares a la Tierra se requiere una precisión 10 veces mejor", dijo el coautor del estudio Gaspare Lo Curto del Observatorio Europeo Austral a SPACE.com por correo electrónico.
Búsqueda de planetas por la oscilación de estrellas
Lo Curto trabajó con un equipo internacional liderado por Tobias Wilken, del Instituto Max Planck, para mejorar la calibración de los grandes telescopios utilizados en las búsquedas por el método del bamboleo.
Hasta ahora, los telescopios que utilizan este método que mide el desplazamiento Doppler de la luz estelar, no han tenido la precisión para identificar planetas rocosos exóticos que puedan tener agua mientras orbitan estrellas similares al Sol, considerados los más propensos a dar a luz a la vida.
Como estrellas que albergan a planetas similares a la Tierra, sus ondas de luz se comprimen; mientras se mueve lejos de la vista, sus ondas de luz son espaciadas. La medición de la separación de estas oscilaciones permite a los astrónomos calcular la masa y la distancia de los planetas que causan el cambio.
Grandes planetas más cercanos a sus estrellas producen bamboleos más significativos. Por lo tanto, grandes planetas del tamaño de Júpiter, en órbitas cercanas, fueron los primeros cuerpos encontrados orbitando otras estrellas.
Durante los últimos 20 años, los avances tecnológicos llevaron a la mejora de las mediciones que han llegado a planetas cada vez más distantes y pequeños. El espectrógrafo HARPS es una de las adiciones más recientes a la búsqueda de planetas alienígenas.
"HARPS es el espectrógrafo astronómico más estable y está suministrando a la comunidad científica con mediciones más precisas de desplazamiento Doppler de las estrellas cercanas", dijo Lo Curto. "Sin embargo, esta precisión es limitada, entre otros factores, por la precisión de la calibración".
Wilken, Lo Curto y sus colegas probaron su nuevo peine láser en el HARPS. Los resultados se detallan en línea en la edición del 31 de mayo de la revista Nature.
Un peine láser para telescopios que buscan planetas
Como su nombre lo indica, el peine de frecuencias láser emite muchas líneas de luz extendidas al igual que los dientes de un peine. Debido a que la distancia entre los dientes es conocida, el espectrógrafo, responsable de la lectura de la luz de la estrella, puede utilizar el peine para comprobar que se está leyendo correctamente la señal estelar.
Las líneas se basan en un reloj atómico y por lo tanto son tan precisos como el reloj, explicó Wilken. El peine también puede ser adaptado a la medida exacta del espectrógrafo del telescopio que necesite calibración, dijo.
El peine de frecuencias láser del equipo puede medir los cambios de tan sólo 2,5 centímetros por segundo, una mejora sustancial para el enfoque de la lámpara de cátodo, permitiendo a los astrónomos ver planetas más cercanos y pequeños, incluidos los cuerpos rocosos que tienen el potencial de contener el agua.
Los telescopios todavía estarían limitados por su apertura o la cantidad de luz que pueden recoger. HARPS, incluso equipado con un peine láser, podría capturar nada menos masivo que los planetas del tamaño de Neptuno en la zona habitable alrededor de estrellas similares al Sol, dijeron los investigadores.
Sin embargo, a los instrumentos más grandes de los varios telescopios gigantes actualmente en desarrollo podría irles mejor. "Los futuros instrumentos instalados en los telescopios más grandes, si están equipados con un peine de frecuencias, tendrán la capacidad de detectar un planeta de masa terrestre en la zona habitable de una estrella similar al Sol", dijo Lo Curto.
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