Posible supertierra en la zona habitable de Alpha Centauri
por Evan Gough
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| Crédito: universetoday.com |
Es posible que los astrónomos que utilizan una nueva técnica no solo hayan encontrado una super-Tierra en una estrella vecina, sino que también la hayan captado directamente. Y podría ser agradable y acogedor en la zona habitable alrededor de Alpha Centauri.
Es mucho más fácil ver planetas gigantes que planetas del tamaño de la Tierra. No importa qué método de detección se esté utilizando, los planetas más grandes son simplemente una aguja más grande en el pajar cósmico. Pero en general, los astrónomos están muy interesados en planetas similares a la Tierra. Y encontrarlos es mucho más difícil.
Pensamos que tendríamos que esperar a los telescopios ultrapotentes que se están construyendo actualmente antes de que podamos tomar imágenes de exoplanetas directamente. Instalaciones como el Telescopio Gigante de Magallanes y el Telescopio Europeo Extremadamente Grande traerán un enorme poder de observación para la tarea de obtener imágenes de exoplanetas. Pero un equipo de investigadores ha desarrollado una nueva técnica que podría funcionar. Dicen que han imaginado un posible planeta del tamaño de un subneptuno/súper-Tierra orbitando a uno de nuestros vecinos más cercanos, Alpha Centauri A.
El equipo presentó sus observaciones en un artículo en Nature Communications titulado “Imaging low-mass planets within the habitable zone of ? Centauri”. El autor principal es Kevin Wagner, astrónomo y becario Sagan de la Universidad de Arizona.
Si bien los astrónomos han encontrado exoplanetas de baja masa antes, nunca han sentido su luz. Han visto cómo los planetas se revelan tirando de sus estrellas. Y han observado cómo la luz de las estrellas que albergan estos planetas desciende cuando el planeta pasa frente a la estrella. Pero nunca han tenido su imagen directamente. Hasta ahora, tal vez.
Este nuevo método de detección se reduce al infrarrojo. Uno de los desafíos en la obtención de imágenes de exoplanetas del tamaño de la Tierra en infrarrojos es discernir la luz que proviene de un exoplaneta cuando esa luz es eliminada por toda la radiación infrarroja de fondo de la estrella. Los astrónomos pueden buscar exoplanetas en longitudes de onda donde el infrarrojo de fondo está disminuido, pero en esas mismas longitudes de onda, los planetas templados similares a la Tierra son débiles.
Un método es mirar en la parte del espectro del infrarrojo cercano (NIR). En NIR, el resplandor térmico del planeta no es tan lavado por la estrella. Pero la luz de las estrellas todavía es cegadora y millones de veces más brillante que el planeta. Entonces, solo mirar en el NIR no es una solución total.
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Impresión artística de una puesta de sol vista desde la superficie de un exoplaneta similar a la Tierra. Crédito: ESO / L. Calçada |
La solución puede ser el instrumento NEAR (Nuevas Tierras en la Región AlphaCen) utilizado en esta investigación. NEAR está montado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO (Observatorio Europeo Austral) en Chile. Funciona con el instrumento VISIR, también en el VLT. El grupo detrás de NEAR es Breakthrough Watch, parte de las Breakthrough Initiatives de Yuri Milner.
El instrumento NEAR no solo observa en la parte deseable del espectro infrarrojo, sino que también emplea un coronógrafo. El grupo Breakthrough pensó que el instrumento NEAR utilizado en un telescopio terrestre de 8 metros permitiría mejores observaciones del sistema Alpha Centauri y sus planetas. Así que construyeron el instrumento en colaboración con ESO y lo instalaron en el Very Large Telescope.
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El Very Large Telescope (VLT) de ESO ha recibido recientemente una adición mejorada a su conjunto de instrumentos avanzados. El 21 de mayo de 2019, el instrumento VISIR (VLT Imager and Spectrometer para infrarrojo medio) recientemente modificado hizo sus primeras observaciones desde que se modificó para ayudar en la búsqueda de planetas potencialmente habitables en el sistema Alpha Centauri, el sistema estelar más cercano a la Tierra. Esta impresionante imagen del VLT está pintada con los colores del atardecer y se refleja en el agua de la plataforma. Si bien el clima inclemente en Cerro Paranal es desafortunado para los astrónomos que lo utilizan, nos permite ver el telescopio insignia de ESO bajo una nueva luz. Crédito de la imagen: ESO / VLT |
Este nuevo hallazgo se produjo como resultado de 100 horas de observaciones acumuladas con NEAR y el VLT. "Estos resultados", escriben los autores, "demuestran la viabilidad de obtener imágenes de exoplanetas de zonas habitables rocosas con telescopios actuales y futuros".
La ejecución de la puesta en servicio de 100 horas estaba destinada a demostrar la potencia del instrumento. El equipo dice que, basándose en aproximadamente el 80% de las mejores imágenes de esa ejecución, el instrumento NEAR es un orden de magnitud mejor que otros métodos para observar “… planetas cálidos del tamaño de subneptuno en gran parte de la zona habitable de Centauri A."
También, posiblemente, encontraron un planeta. “¿También discutimos un posible exoplaneta o detección de disco exozodiacal alrededor de Centauri A”, escriben. "Sin embargo, no se puede descartar un artefacto instrumental de origen desconocido".
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Una figura del estudio. El panel (a) de la izquierda muestra los artefactos 1 y 2, que se denominan "persistencia del detector". 3 es un "fantasma óptico" de Alpha Centauri A. El panel (b) de la derecha es un acercamiento en las regiones internas de la (a) imagen. El exoplaneta candidato está etiquetado como C1. Crédito de la imagen: Wagner et al, 2021. |
Esta no es la primera vez que los astrónomos han encontrado exoplanetas en el sistema Alpha Centauri. Hay un par de planetas confirmados en el sistema y también hay otros candidatos. Pero ninguno de ellos ha sido fotografiado directamente como este nuevo planeta potencial, que tiene el nombre de marcador de posición C1, y es la primera detección potencial alrededor de la enana M en el sistema, Proxima Centauri.
Las observaciones de seguimiento deberán confirmar o cancelar el descubrimiento. Los investigadores dicen que existe la posibilidad de que la señal sea un artefacto instrumental. “¿También discutimos un posible exoplaneta o detección de disco exozodiacal alrededor de Centauri A”, escriben. "Sin embargo, no se puede descartar un artefacto instrumental de origen desconocido".
Es emocionante pensar que un exoplaneta de la clase Neptuno cálido podría estar orbitando una estrella similar al Sol en nuestro sistema estelar vecino más cercano. Uno de los objetivos de Breakthrough Initiatives es enviar naves espaciales de vela de luz al sistema Alpha Centauri y darnos una mirada más cercana.
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El primer plano de esta imagen muestra el Very Large Telescope (VLT) de ESO en el Observatorio Paranal en Chile. El rico telón de fondo estelar de la imagen incluye la brillante estrella Alpha Centauri, el sistema estelar más cercano a la Tierra. A finales de 2016, ESO firmó un acuerdo con Breakthrough Initiatives para adaptar la instrumentación del VLT para realizar una búsqueda de planetas en el sistema Alpha Centauri. Tales planetas podrían ser el objetivo de un eventual lanzamiento de sondas espaciales en miniatura por la Breakthrough Starshot Initiative. Crédito: ESO |
Pero esa perspectiva está fuera de alcance por ahora. Y de alguna manera, este descubrimiento no se trata tanto del planeta, sino de la tecnología desarrollada para detectarlo.
La gran mayoría de los exoplanetas descubiertos son planetas gigantes similares en masa a Júpiter, Saturno y Neptuno. Son los más fáciles de encontrar. Pero como seres humanos de la Tierra, estamos interesados principalmente en planetas como el nuestro. Los planetas similares a la Tierra en la zona habitable de una estrella nos entusiasman con las perspectivas de vida en otro planeta. Pero también pueden decirnos mucho sobre nuestro propio Sistema Solar y cómo los sistemas solares en general se forman y evolucionan.
Si C1 resulta ser un planeta, entonces el grupo Breakthrough ha tenido éxito en un esfuerzo vital. Son los primeros en detectar un planeta similar a la Tierra mediante imágenes directas. No solo eso, sino que lo hicieron con un telescopio terrestre de 8 metros y un instrumento diseñado y desarrollado específicamente para detectar este tipo de planetas en el sistema Alpha Centauri.
Los autores confían en que NEAR puede funcionar bien, incluso en comparación con telescopios mucho más grandes. La conclusión del artículo contiene una descripción de la sensibilidad general del instrumento. Luego escriben que “¿Esto en principio sería suficiente para detectar un planeta análogo a la Tierra alrededor de Centauri A (~ 20 µJy) en solo unas pocas horas, lo que coincide con las expectativas de los ELT".
El E-ELT tendrá un espejo primario de 39 metros. Una de sus capacidades y objetivos de diseño es obtener imágenes de exoplanetas, especialmente los más pequeños, del tamaño de la Tierra, directamente.
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El ELT debería ver la primera luz en 2024. Esta ilustración muestra la escala del telescopio y también muestra su espejo primario segmentado, que tiene 39,3 metros de diámetro (130 pies). Crédito de la imagen: ESO |
Por supuesto, el E-ELT será un telescopio enormemente poderoso que indudablemente impulsará el descubrimiento científico durante mucho tiempo, no solo en imágenes de exoplanetas, sino en una variedad de otras formas. Y otros gigantescos telescopios terrestres también cambiarán el juego de imágenes de los exoplanetas. Lo que le tomó horas ver a NEAR puede tomar solo unos minutos para que el E-ELT, el Telescopio de Treinta Metros o el Telescopio Gigante de Magallanes lo vean.
NEAR no puede competir con esos telescopios y nunca fue su intención.
Pero si se confirman estos resultados, entonces NEAR ha tenido éxito donde nadie más lo ha hecho y por una fracción del precio de un nuevo telescopio. De cualquier manera, lo que NEAR ha logrado probablemente represente el futuro de la investigación de exoplanetas. En lugar de estudios de base amplia como Kepler y TESS, los científicos pronto podrán centrarse en planetas individuales.
Modificado por orbitaceromendoza
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