Resumen (12 de Enero de 2006): Los astrónomos han encontrado un planeta orbitando a una estrella muy joven, a casi 100 años luz, usando un telescopio relativamente pequeño y accesible para el público, turbocargado con un instrumento nuevo para encontrar planetas.





Basado en un reporte de la Universidad de Florida

Imagen compuesta por la enana café 2M1207 (al centro) y el objeto mas débil que se observa en la cercanía es un objeto candidato a planeta extrapolar. La foto se basó en tres exposiciones en el infrarrojo cercano(en las bandas H, K y L) realizadas con el dispositivo de óptica adaptativa NACO instalado en el telescopio de 8.2 m VLT Yepun del Observatorio ESO Páranal. El descubrimiento designado como 2MASSWJ1207334-393254, 2M1207 se realizó con el dispositivo de óptica adaptativa NACO instalado en el telescopio de 8.2 m VLT Yepun del Observatorio ESO Páranal(Chile) Crédito: ESO

Astrónomos han encontrado un planeta orbitando a una estrella muy joven, a casi 100 años luz, usando un telescopio relativamente pequeño y accesible para el público, turbocargado con un instrumento nuevo para encontrar planetas.

El logro sugiere que los astrónomos han encontrado una manera de acelerar dramáticamente el ritmo de la caza de planetas fuera del sistema solar.

“En las últimas dos décadas, los astrónomos han investigado cerca de 3000 estrellas, buscando nuevos planetas”, comenta el profesor Jian Ge, profesor de astronomía en la Universidad de Florida. “Nuestro éxito con este nuevo instrumento muestra que pronto podremos realizar la revisión de estrellas de manera mas rápida y barata –quizá tanto como un par de cientos de miles de estrellas en las próximas dos décadas”

Ge y sus colegas de la Universidad de Florida, Universidad Estatal de Tennessee y el Instituto de Astrofísica en las Islas Canarias de España, Universidad Estatal de Pensilvania y la Universidad de Texas, mostraron sus descubrimientos el día de hoy en la reunión anual de la Sociedad Americana de Astronomía en Washington, D.C.

El trabajo es importante en parte debido a lo que los astrónomos encontraron: un planeta, al menos la mitad de masivo que Júpiter, orbitando una estrella de apenas 600 millones de años de edad. La cual es muy joven, comparada, por ejemplo, con el Sol y sus 5 mil millones de años.
“Esta es una de las estrellas más jóvenes que cuenta con un compañero planetario”, comenta Ge.

Pero quizás más significativo, el instrumento usado para descubrir el planeta marca el camino a un método mucho más accesible para encontrar otros, incluyendo aquellos planetas capaces de albergar vida.

Los planetas fuera de nuestro sistema solar típicamente están inmersos en la luz de sus propias estrellas, dificultando su observación visualmente. En la década de los 90, los astrónomos comenzaron a usar una técnica de medición conocida como velocidad radial Doppler, para encontrar planetas observando los “bamboleos” en la estrella que ésta induce a un planeta que la orbita.

Esta técnica, que ha sido útil para descubrir la gran mayoría de los más de 160 planetas extra solares encontrados a la fecha, trabaja buscando a través del espectro de la luz estelar ligeros corrimientos Doppler que ocurren cuando las estrella y el planeta se acercan y se alejan de su centro de masa común. El instrumento que es el corazón de ésta técnica, es usualmente un espectrógrafo, pero es un instrumento problemático.

“Uno de los grandes problemas con los espectrógrafos es que obtienen solo un pequeño porcentaje de fotones de la fuente de luz objetivo, lo que significa que solo son útiles para buscar planetas distantes cuando se monta en telescopios muy grandes”, comenta Ge.

Los científicos usan el telescopio para medir cambios en la longitud de onda de la luz proveniente de la estrella durante días, meses y años. Este cambio en la longitud de onda es el corrimiento Doppler de la luz, resultante de la estrella orbitando un centro de masa común con un compañero planetario. Créditos: Exoplanets.org

El nuevo instrumento de los astrónomos, el “Buscador de Planetas” (o ET por sus siglas en ingles – Exoplanet Tracker), elimina este problema mediante el cambio del espectrógrafo por un interferómetro, un dispositivo que puede obtener medidas más precisas de la velocidad radial. Las pruebas muestran que el interferómetro puede obtener casi un 20% de los fotones disponibles, haciendo a este instrumento mucho más poderoso, lo cual posibilita la búsqueda de planetas exteriores con telescopios mucho más pequeños.

En los costos de desarrollo cercanos a $200,000, el “Buscador de Planetas”, equipado con interferómetro es también mucho más barato que los espectrógrafos similares, los cuales valen más de un millón de dólares. Con 1.22 metros de largo, 0.61 metros de ancho, y con un peso de 68.04 kilogramos es más pequeño y ligero. El instrumento está basado en un concepto propuesto en 1997 por el físico David Erskine del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.

Los astrónomos usaron el “Buscador de Planetas” en el sistema de alimentación Coudé de 0.9 metros usado con el telescopio de 2.1 metros de la Fundación Nacional de la Ciencia (Nacional Science Foundation) en el Observatorio Nacional Kilt Peak, cerca de Tucson, Arizona.

Como los instrumentos de velocidad radial equipados con los espectrógrafos, el instrumento del “Buscador de Planetas” en su forma actual, puede buscar solo un objeto a la vez. Pero el equipo de Ge ha demostrado que éste puede encontrar planetas alrededor de varias estrellas simultáneamente –un elemento clave de su elevada utilidad. El equipo está desarrollando una versión capaz de inspeccionar a casi 100 estrellas simultáneamente.

El “Buscador de Planetas” será usado la primavera próxima en una búsqueda de prueba en el telescopio de 2.5 metros de campo ancho del Sloan Digital Sky Survey; en el Observatorio Apache Point en Nuevo México. El nuevo instrumento está financiado con una concesión de $875,000, otorgados por la fundación W.M Keck. Una investigación mucho más ambiciosa de larga duración está en etapa de planificación.

El telescopio Coudé Kitt Peak, que Ge y sus colegas usaron para descubrir el nuevo planeta, tiene un espejo de 0.9 metros, en una torre alta, el espejo que directamente recibe y envía la luz estelar dentro de un cuarto de observación en la base del telescopio de 2.1 metros. El espectrógrafo estándar en las instalaciones llena el cuarto, mientras que el “Buscador de Planetas” ocupa solo una pequeña esquina.

El Nuevo planeta es el más distante encontrado hasta la fecha usando la técnica Doppler con un telescopio de espejo de menos de un metro de tamaño. Hay cientos de dichos telescopios alrededor del mundo, comparado con solo un puñado de telescopios más grandes de 2 o 3 metros, comúnmente usados para descubrir este tipo de planetas, y que suelen tener una demanda excesiva de uso y un dificil acceso.

“Estos telescopios pequeños son relativamente baratos y más disponibles”, comenta Ge, “por lo que puedes a menudo obtener acceso para varias docenas de noches en ellos si tienen una propuesta promisoria”.

Breviario de vida extra solar • Más de 3,000 galaxias visibles (Telescopio Hubble ) • 100 mil millones de estrellas en la Vía Láctea • 20-50% de las estrellas pueden tener planetas. • 1-5 planetas por estrella pueden ser capaces de albergar alguna forma de vida • Tiempo de vida esperado del Sol y la Tierra: 10 mil millones de años.

El Observatorio Nacional Kilt Peak es parte del Observatorio Astronómico Óptico Nacional (National Optical Astronomy Observatory), en Tucson, Arizona, el cual es operado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (Association of Universities for Research in Astronomy Inc), bajo el acuerdo de cooperación con la Fundación Nacional de Ciencia (National Science Foundation).

“Esta es la primera vez que un planeta ha sido descubierto usando un telescopio público en el Observatorio Nacional de Estados Unidos”, explica Buell Jannuzi, director del Observatorio Nacional Kitt Peak, “Estamos muy emocionados de que la gran mayoría de la comunidad de astrónomos alrededor del mundo puedan proponer el uso del “Buscador de Planetas” de busqueda simple en Kilt Peak como parte de sus propios programas de investigación, comenzando en el otoño del 2006.

Así dicho, el descubrimiento de nuevos planetas nunca fue tan sencillo.

En el descubrimiento más reciente, los astrónomos tuvieron mucho trabajo para asegurar que realmente estuvieran “observando” un planeta. Eso debido a que la estrella, la cual tiene un 80% la masa del Sol, retiene mucho de su joven velocidad de rotación, lo cual hace posible generar un gran campo magnético y las manchas solares asociadas. Estos son similares a las manchas solares generadas magnéticamente por nuestro Sol, lo cual puede simular la presencia de un planeta en órbita de la estrella.

Para evitar esta posibilidad, Greg Henry, un astrónomo del estado de Tennesse, observó la estrella con un telescopio automatizado, en Arizona, y encontró que la estrella cambiaba su brillo mientras rotaba.

“Mis observaciones revelan un periodo de rotación de la estrella cercano a los 12 días”, comenta Henry. “Por lo tanto, el periodo orbital planetario es en efecto menor a cinco días la rotación de las manchas oscuras de la superficie de la estrella de cada doce días no puede causar una imagen falsa de un planeta”.

Ubicado en dirección de la constelación de Virgo, el Nuevo planeta descubierto completa su órbita en menos de cinco días, significando que orbita muy cerca de su estrella padre y que es muy caliente. Esto significa que está demasiado cercano a su estrella como para estar en la “zona habitable” donde es posible la existencia de vida.