NeoFronteras

El planeta de Einstein

Área: Espacio — lunes, 20 de mayo de 2013

Detectan el primer exoplaneta usando fenómenos relativistas gracias al telescopio Kepler.

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Fuente: David A. Aguilar (CfA).

Detectar un planeta alrededor de una estrella lejana no es una tarea fácil. Para ello se tienen que dar una serie de circunstancias, como, por ejemplo, que el planeta en cuestión esté orientado de tal manera que bajo nuestra perspectiva pase por delante del disco de su estrella y produzca un pequeño eclipse que llamamos tránsito. Encima, los planetas más interesantes, por tamaño, masa y ubicación son los más difíciles de detectar por cualquier medio. Por esta razón siempre es bienvenida cualquier nueva técnica que nos permita detectar más exoplanetas.
Ahora un equipo de las universidades de Harvard, Tel Aviv y del Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) han descubierto un exoplaneta usando una nueva técnica. En concreto, usando la relatividad einsteniana tal y como propusieron Avi Loeb y Scott Gaudi en 2003. Según los autores es la primera vez que se ha usado la relatividad para descubrir un planeta.
Para poder usar esta técnica se necesita medir el brillo de la estrella con una precisión muy alta, de unas pocas partes por millón. Esto sólo es posible usando un telescopio espacial que tenga muy buena fotometría, como el telescopio Kepler.
Aunque Kepler fue diseñado para detectar planetas que produzcan tránsito, el nuevo planeta descubierto no fue descubierto de este modo y, de hecho, no se contaban con datos de tránsito sobre él. En su lugar se buscaron pequeños cambios en el brillo estelar inducidos por el tirón gravitatorio del planeta. Tampoco hay que confundir esta nueva técnica con la basada en la velocidad radial medida por Doppler, pues ésta ya tradicional técnica es espectral y no fotométrica (basada en la cantidad de luz recibida).
Cuando el planeta se mueve en su órbita tira de la estrella. Si lo hace hacia nosotros el brillo de la estrella aumenta ligeramente debido a efectos relativistas. Además se dan otros mecanismos, como que la estrella adopta una forma similar a la de un balón de rugby o que el planeta refleje parte de la luz de su estrella.
Al nuevo planeta o “planeta de Einstein” se le ha denominado Kepler-76b. Se trata de un júpiter caliente, un planeta gaseoso gigante que gira en una orbita cercana a su estrella y que necesita sólo un día y medio para completar su año. Es un 25% más grande que Júpiter, pero pesa dos veces más. Orbita alrededor de una estrella tipo F que está a 2000 años de distancia de nosotros en dirección a la constelación de Cygnus.
Para poder detectar el planeta se valieron del algoritmo BEER (BEaming, Ellipsoidal, and Reflection/emission modulations) desarrollado en Israel, que permite detectar cambios en el brillo de la estrella compatibles con los efectos relativistas, variaciones elipsoidales y reflexiones de la luz por parte del planeta.
En un principio se trataba de solamente un candidato a exoplaneta, pero fue confirmado usando la técnica de velocidad radial gracias al espectrógrafo TRES del observatorio Whipple en Arizona y por el espectrógrafo SOPHIE en Francia. Posteriormente, un análisis cuidadoso de los datos de Kepler permitió ver que el planeta también producía un transito.
El planeta muestra siempre una misma cara a su estrella por lo que la temperatura en ese lado es de miles de grados. Estos astrónomos han detectado pruebas de la existencia de fuertes vientos, presumiblemente generados por la gran diferencia de temperaturas entre un lado y otro del planeta. Obviamente la vida tal y como la conocemos es inconcebible en un lugar así.
Lo malo es que el nuevo método no sirve para encontrar planetas de tipo rocoso que puedan contener vida. Pero, pese a todo, ofrece a los astrónomos una herramienta para detectar planetas masivos que no requiere espectrometría de alta precisión (como en el método de velocidad radial) ni tampoco necesita de una alineación perfecta (como en el método de tránsito). Como dice uno de los investigadores implicados, cada técnica de caza de planetas tiene sus puntos fuertes y sus puntos flacos.
Lamentablemente ya no se podrá usar el telescopio Kepler en esta tarea de búsqueda de planetas, pues acaba de sufrir una grave avería que lo inutiliza para su misión.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.

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6 Comentarios

  1. salva-60:

    Usandonunfiltro de luz estelar que sólo deje pasar las líneas de un gas a temperaturas planetarias, Hidrógeno, Oxigeno, Carbono, Nitrógeno, y otros, a cientos de Kº, como no pueden tener origen en la estrella, si su curva de luz es cíclica indicaría que se trata de un planeta. Ademas se podría conocer su temperatura, composición, rotación, y otras características de una cantidad extraordinaria de planetas de inmensidades de sistemas estelares.
    El satélite Kepler es innecesario, los observatorios terrestres pueden descubrir enormes cantidades de exoplanetas a un coste mucho menor.

  2. NeoFronteras:

    Medir la fotometría de 160.000 estrellas a la vez con altísima precisión sólo se puede hacer desde el espacio. Así que el trabajo de Kepler no puede suplirse con telescopios terrestres.

    En cuanto a su idea bastaría un espectroscopio de alta precisión y se pueden observar todas esas líneas a la vez. Pero no es fácil porque la señal es muy débil. La estrella emite también en esas líneas porque de base emiten un espectro de cuerpo negro continuo.

  3. LLuís:

    Pues ese iba a ser mi comentario.¡Adiós Kepler!.Pero también figura en la nota, el “réquiem”.El día que leí sobre los problemas de Kepler, lo pase mal.¡Nos ha descubierto tantas cosas inimaginadas!. En cuanto a esa nueva técnica en la que se usa la relatividad einsteniana, cabe agradecer la aclaración que se hace aquí, pues en principio, parecía no demasiado distinta de la técnica basada en la velocidad radial medida por efecto Doppler.
    Pero esos “efectos relativistas” empleados,¿tienen algo que ver con el efecto “lente gravitacional”?

  4. tomás:

    Yo interpreto que sí, mi buen amigo LLuís.

  5. NeoFronteras:

    Parece ser que sí tiene que ver con el efecto lente gravitatoria, lo llaman “beamer effect” y es algo que asumen en el artículo original sin explicarlo demasiado.
    De todos modos no es la misma técnica de lente gravitatoria estándar usada anteriormente para detectar exoplanetas.

  6. NeoFronteras:

    Hay un documental de 2013 muy especulativo, pero interesante de ver, que trata de explicar lo que ha significado Kepler. Se trata de “Aliens. Are we alone?”. Es una producción de Darlow Smithson para DSP en asociación con NOVA/WGBH/BOSTON. Obviamente se hizo cuando todavía el telescopio funcionaba bien.
    El documental es complicado de encontrar debido a que el título es demasiado común y se mezcla con otros de ufología y basuras varias.

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