LISA y exoplanetas
Se podrían detectar exoplanetas, incluso en galaxias cercanas, gracias a las ondas gravitacionales y a la futura misión LISA.
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La detección de ondas gravitacionales (OG) nos ha permitido abrir una nueva ventana observacional al Universo. De momento estamos solamente rascando la superficie de lo que se puede hacer, pero las promesas parecen inmensas.
Ya vimos en su día que la detección de choques de estrellas neutrones mediante estas OG y el registro por medios tradicionales de la kilonova resultante permitirá estimar el parámetro de Hubble. Pero se proponen más cosas, como incluso la detección de exoplanetas mediante estas ondas.
El éxito de LIGO ha expoleado otros proyectos como LISA (Laser Interferometer Space Antenna), que tratará de encontrar ondas gravitacionales con interférometros situados en el espacio. Sus brazos, de miles de km de longitud formarán un triángulo y tendrá una sensibilidad exquisita, la suficiente como para detectar la emisión de OG de binarias de enanas blancas.
En un artículo reciente, unos físicos del Instituto Max Planck de Potsdam proponen que se use esta cualidad para detectar exoplanetas en sistemas de binarias de este tipo.
Se podrían detectar no solamente en toda la Vía Láctea, sino, además, en nuestras galaxias vecinas más próximas: las nubes de Magallanes.
Como ya todos sabemos, se han confirmado cerca de 4000 exoplanetas por los métodos tradicionales, que siempre son métodos indirectos y todos ellos tienen ciertos sesgos que dejan a un lado la detección muchos casos, incluidos los más interesantes. Además, están limitados a estrellas relativamente cercanas.
Para tener una mejor idea de la formación planetaria y cómo esta se da a lo largo de la galaxia se necesitaría tener muchos más casos y que estos no estuvieran en nuestro vecindario galáctico. Nicola Tamanini y Camilla Danielski proponme que se use LISA para ese menester.
El nuevo método también es indirecto, pero se espera tener miles de casos, pues LISA podría detectar la emisión de OG de muchas binarias de enanas blancas repartidas por toda la galaxia. Se sabe desde hace ya mucho tiempo que las binarias de enanas blancas son abundantes, pues se pueden ver con los telescopios convencionales, pero LIGO no puede detectar su emisión de OG.
Si se tienen dos estrellas enanas blancas formando un sistema binario, estas orbitarán alrededor del centro de masas común. Este giro producirá una emisión de OG que podrá ser detectada por LISA si es lo suficientemente intensa.
Si además hay planetas en ese sistema, entonces el tirón gravitatorio de estos hará oscilar levemente a las estrellas y esto alterará la emisión de OG. Algo que se vería como una modulación del desplazamiento Doppler en las OG recibidas. Sería análogo al sistema de velocidad radial que usa luz y telescopios convencionales. La ventaja es que las OG no se ven afectadas por la actividad estelar, por lo que la señal está muy limpia de ruido.
Las estrellas enanas blancas son el remanente que queda después de que estrellas como el Sol hayan pasado ya por la fase de gigante roja. Son, básicamente, el núcleo ultradenso de la estrella. Por tanto, son estrellas muy antiguas y débiles.
Los posibles planetas originales que pueda haber deben sufrir la fase de gigante roja y de nebulosa planetaria. Los que pudieran estar en la zona de habitabilidad antes de esa fase dejarían ser propicios para vida al estar demasiado lejos como para estar lo suficientemente calientes como parta tener agua líquida. Además, una posible vida que pudiera haber en ellos quedaría arrasada en la fase de gigante roja, pues las capas externas de la estrella llegarían a hincharse hasta englobar a algunos de estos planetas. Los planetas más interiores podrían estar en la zona de habitabilidad de la enana blanca, pero el proceso de gigante roja les habría dejado sin atmósfera, agua y compuestos ligeros si es que una vez los tuvieron. Así que la posible vida alrededor de este tipo de estrellas es extremadamente difícil. Aún así se ha propuesto que, tras las fase de gigante roja, se podría juntar gas y polvo y generar nuevos planetas, algo muy especulativo.
Pero si se pudieran detectar estos planetas se podrían resolver algunos de estos interrogantes.
Los autores del estudio sostienen que LISA podría detectar miles de binarias de este tipo.
Como siempre, los planetas más susceptibles de ser detectados serían planetas masivos de tipo júpiter que tienen mayor tirón gravitatorio y que fueran cercanos a las enanas blancas.
En un principio LISA podrá detectar planetas del estilo de Júpiter en estas binarias en la Vía Láctea, pero, potencialmente, las mejoras podrían permitir la detección de planetas más ligeros o en galaxias cercanas, incluso en la galaxia de Andrómeda para condiciones óptimas, lo que permitía descubrir el primer planeta extragaláctico.
Aunque sólo un 1% de este tipo binarias tengan planetas, LISA sería capaz de detectarlos, lo que se traduciría en cientos de nuevos exoplanetas exóticos.
Los resultados permitirían entender mejor la evolución planetaria y saber las condiciones en las que los planetas sobreviven a la fase de gigante roja y si hay una segunda generación de planetas.
Incluso si no detectara ningún planeta también se obtendría información, pues nos diría que los planetas no resisten la fase de gigante roja.
La misión LISA está programada para ser lanzada en 2034.
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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Versión en ArXiv.
¿Vida alrededor de enanas blancas?
Ilustración: Simonluca Definis.
3 Comentarios
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martes 16 julio, 2019 @ 9:32 am
¿La misón LISA será lanzada dentro de 25 años? No quiero ser aguafiestas, pero si las cosas en nuestro mundo no cambian mucho, dentro de 25 años la evolución de los mundos exteriores será lo que menos nos importe…
miércoles 17 julio, 2019 @ 10:25 pm
Método (Jack) D. Ripper, o sea, por partes:
Los primeros exoplanetas descubiertos lo fueron alrededor de un púlsar. Están confirmados y naturalmente, siguen ahí. En un primer momento se pensó (¿cómo era el título? Orgullo y prejuicio) que eran los núcleos mondos y lirondos que habían sobrevivido al bestial soplamoco cósmico de capas eyectadas al espacio. Obviamente, no, y menos aún ahora que vamos sabiendo que las tripas de Júpiter son muy raras, nada de núcleos, y lo que te rondaré morena. Es decir, que se formaron desde un disco de acreción montado sobre una tanda de residuos de la explosión pulsárica.
En otras palabras: los planetas, sean los que sean, son un residuo y casi necesario. La rareza va a ser que no estén, no que estén (aquellos simpáticos y bizantinos debates del pasado…). De hecho, en el vecindario inmediato del coozoo próximo a nuestra estrella, tododiós tiene planetas (incluyendo enanas marrones, nombre sui géneris donde los vendan, y subenanas submarrones, item magis), y donde no se han encontrado que es la vasta minoría, no se han descartado. Y eso que nuestros métodos son el Sesgo Puro. O El Palo de Ciego, que viene siendo tal cual.
Pues se ha encontrado la biología y la astronomía. Digo por la diversidad, el azar y la necesidad.
Dentro de 25 años no sabremos donde estaremos, como hoy, pero algo menos de etno(occidentalo)centrismo da perspectiva. Nuestra cultura estará desfondada, eso ya tiene una inercia bestial como para plantearse cualquier cosa que no sea como dicen los anglófonos «brace for impact» (abrocharse los cinturones no le hace justicia, agárrate que viene curva quizá mejor), pero surgirán alternativas. Como la vida misma. De hecho, ya deben estar floreciendo pero ni las vemos. A ver qué viene que es salir de Guatemala para ir a Guatepeor.
Por eso es importante planificar la ciencia a esa escala. Posiblemente es el único desafío que en este estadio de nuestra especie pueda unirnos por encima de nuestras miserias en escalas temporales que hasta el día de hoy, simplemente nos son camisas de 500 varas.
jueves 18 julio, 2019 @ 10:07 am
Ambos compañeros citan su preocupación por la situación del mundo dentro de 25 años. Malo sería que yo estuviese por estos lares para esas fechas; es prácticamente imposible y más vale así tanto por el que sería mi estado como por lo que supongo, con muchos malos augurios, que estará la biosfera. Veo a los niños, a veces diminutos, recién nacidos, incluso de un par de años dormidos placenteramente relajados, o de unos añitos más, con sus madres felices y amorosas y siento gran pena por ellos y por ellas. Eso siempre está en mi mente y no puedo evitarlo. Cuando me da, viene a mano y parece oportuno, a alguno le acaricio el cabello y sonrío, pero lo que siento es una pena tremenda que no puedo comunicar: bastante sufrirán cuando les toque; mientras tanto que sean tan felices como sea posible.