NeoFronteras

Gracias a una técnica basada en la polarización de la luz logran detectar la luz reflejada por un exoplaneta por primera vez.

Impresión artística del planeta cerca de su «cuarto creciente» y de su estrella. Foto: S.V. Berdyugina.

La capacidad de saber más sobre los mundos remotos que orbitan alrededor de otras estrellas ha aumentando gracias una nueva técnica, basada en las propiedades de la luz polarizada, que permite por primera vez la detección de la luz reflejada por un planeta extrasolar.
Todavía, a pesar de las falsas alarmas, no hemos conseguido ver directamente un planeta extrasolar. Los planetas no emiten luz propia y sólo reflejan la luz procedente de su estrella. Bajo nuestro punto de vista están muy cerca de la estrella y son demasiado poco brillantes como para ser vistos con nuestras técnicas actuales. La situación es todavía peor para los planetas más interesantes de tipo terrestre en la zona habitable, pues éstos son más pequeños y orbitan demasiado cerca.
El equipo internacional de astrónomos liderados por Svetlana Berdyugina del Instituto de Astronomía de Zurich no ha conseguido ver uno planeta extrasolar, pero sí ha podido detectar la luz (correspondiente al espectro visible) que es difundida por la atmósfera de uno de estos planetas extrasolares. La técnica empleada es similar a cómo funcionan las gafas polarizadas. Éstas filtran, con la orientación adecuada, la luz solar reflejada por los objetos. La luz se queda parcialmente polarizada cuando es reflejada sobre un material no metálico. La luz difundida por la atmósfera también está polarizada. Este equipo de astrónomos ha usado un sistema similar en concepto al poder extraer la luz polarizada para así aumentar la débil señal de la luz reflejada por el planeta. Analizando esta luz pudieron además inferir el tamaño del planeta y de su atmósfera, cosa imposible con los métodos indirectos de tipo Doppler habituales. Además calcularon su trayectoria orbital.
El planeta es un gigante gaseoso de tipo Júpiter caliente que gira alrededor de la estrella HD189733, que está a 60 años luz de distancia de nosotros y situada en la constelación de Vulpécula bajo nuestro punto de vista.
Este planeta fue descubierto anteriormente gracias a la técnica indirecta de tipo Doppler. Se encuentra tan cerca de la estrella que su atmósfera está muy expandida por culpa del calor.
Hasta ahora no se había conseguido detectar luz reflejada por un exoplaneta, pero según las técnicas indirectas se asumía que el planeta en cuestión, debido a su masa y a su distancia a la estrella, era de tipo Júpiter caliente. Este planeta está tan cerca de su estrella que tarda sólo 2 días en completar una órbita, en lugar de los 12 años que tarda el Júpiter de nuestro sistema solar.
El telescopio empleado para el estudio es el KVA de 60 cm operado por control remoto, situado en la isla de la Palma (España) y que pertenece a la Real Academia de Ciencias Sueca.
Visto desde la Tierra el planeta presenta fases similares a las de nuestra luna, que aunque no las podamos ver pueden deducirse a través de su posición orbital. Los investigadores obtuvieron datos polarimétricos justo cuando la mitad del planeta estaba iluminada según se veía desde la Tierra («cuarto creciente») para así aumentar la señal, ya que en ese momento la luz reflejada alcanza el máximo de polarización.
Estos datos indican que la atmósfera, que difunde la luz, es un 30% más grande que la parte opaca del planeta y que probablemente consista en partículas más pequeñas de media micra, como puedan ser átomos, moléculas, granos de polvo muy finos o quizás vapor de agua. Estas partículas difunden la luz azul de la misma manera que nuestra atmósfera difunde esas frecuencias dándonos nuestro cielo azul.
Según los autores esta nueva técnica abre nuevos caminos para el estudio de las condiciones físicas de las atmosferas exoplanetarias y además podemos saber más sobre sus radios y masas, y por tanto de sus densidades, sobre todo si los planetas en cuestión no presentan tránsito, es decir que bajo nuestro punto de vista no pasan por encima del disco solar de su estrella.
Cada día nos acercamos un poco más a la meta de obtener la primera foto de un exoplaneta.

Fuentes y referencias:
Svetlana V. Berdyugina, Andrei V. Berdyugin, Dominique M. Fluri, Vilppu Piirola: First detection of polarized scattered light from an exoplanetary atmosphere, Astrophys. J. Lett., online publication 24. December 2007.
Nota de prensa del ETH Zurich/Swiss Federal Institute of Technology.
Resumen del artículo en Astrophysical Journal Letters.
Sobre exoplanetas en Neofronteras.