Concepto artístico del planeta extrasolar recién descubierto

Utilizando una técnica relativamente nueva para encontrar planetas que puede localizar mundos con una décima parte de la masa del nuestro, los investigadores han descubierto un helado objeto potencialmente rocoso que puede ser el planeta más pequeño jamás encontrado orbitando una estrella fuera de nuestro sistema solar.

El descubrimiento sugiere que la técnica, micro-amplificación gravitacional, puede ser una tecnología excepcional para encontrar planetas distantes con características que pudieran sustentar vida.

“Esta importante investigación, financiada parcialmente por la NASA, nos brinda la oportunidad de buscar planetas en ambientes habitables”, dijo Zlatan Tsvetanov, científico del programa Localizador de Planetas Terrestres (Terrestrial Planet Finder) en la base de operaciones de la NASA en Washington. “Los resultados demuestran exitosamente el potencial de la micro-amplificación gravitacional, actualmente la única técnica terrestre con la sensibilidad para detectar planetas extrasolares del tamaño de la Tierra, en órbitas como la nuestra, y proporcionar una importante pista de la ubicación de planetas pequeños”.

Localizado a más de 20,000 años luz de distancia en la constelación de Sagitario, cercano al centro de nuestra galaxia Vía Láctea, el planeta OGLE-2005-BLG-390Lb tiene aproximadamente 5,5 veces la masa de la Tierra.

Orbitando a una estrella con una quinta parte la masa del Sol a una distancia de casi tres veces la de la órbita terrestre, el planeta recién descubierto es muy frío –la temperatura superficial estimada es de -220° C (-364° F).

Aunque los astrónomos ponen en duda que este objeto frío pudiera sustentar organismos, los investigadores creen que la micro-amplificación gravitacional brindará la oportunidad de observar otros planetas rocosos en las “zonas habitables” de las estrellas donde las temperaturas son idóneas para albergar agua en estado líquido y dar origen a la vida.

El descubrimiento, escrito por 73 colaboradores de 32 instituciones, aparece en el ejemplar del 26 de Enero de la revista Nature.

Los telescopios del proyecto Experimento de Micro-Amplificación Gravitacional Óptico (OGLE por sus siglas en inglés) observaron por primera vez el efecto de amplificación el 11 de julio de 2005. En un intento por captar los efectos de micro-amplificación a medida que ocurrían, OGLE exploró la mayor parte del área central de la Vía Láctea cada noche, descubriendo más de 500 efectos de micro-amplificación por año. Pero para detectar la huella de planetas con menor masa, los astrónomos deben observar estos eventos con mayor frecuencia que sólo una inspección del OGLE por noche.

Entonces, cuando OGLE detectó la amplificación del 11 de julio, su sistema de detección temprana alertó a los compañeros astrónomos en todo el mundo del efecto de micro-amplificación OGLE-2005-BLG-390 (significa objeto galáctico 390 descubierto por OGLE en 2005). Aunque a ese punto, nadie sabía que surgiría un planeta.

“La única manera de lograr todo el beneficio científico de nuestras observaciones es compartiendo la información con nuestra competencia”, dijo el coautor Bohdan Paczynski de la Universidad de Princeton, en Princeton, New Yersey, y uno de los co-descubridores del OGLE.

Los telescopios de la Red de Pruebas de Anomalías de Amplificación (PLANET, siglas en inglés de Probing Lensing Anomalies NETwork) y RoboNet rastrearon el episodio del 11 de julio hasta su culminación, proporcionando la información que confirmó la presencia de un planeta hasta ahora desconocido. Los telescopios recopilaron observaciones con mayor frecuencia en un intento de detectar la huella de planetas por micro-amplificación.

“Este descubrimiento fue posible debido a que en la colaboración PLANET no hay descanso”, dijo el autor principal e investigador de PLANET Jean-Philippe Beaulieu del Instituto de Astrofísica de París, Francia. “La naturaleza global de la colaboración PLANET fue crucial para obtener la información a través de 24 horas de señal planetaria”, mencionó.

Irónicamente, cuando preparaban el informe final, los investigadores descubrieron que durante la ejecución de la prueba, el nuevo telescopio Observaciones de Micro-Amplificación en Astrofísica (MOA, siglas en inglés de Microlensing Observations in Astrophysics), MOA-2, había captado mediciones adicionales del evento de amplificación. El telescopio de 180 cm. (6 pies) de abertura tiene un campo de visión más amplio que el telescopio OGLE, lo que le permite observar 100 millones de estrellas varias veces por noche. El MOA-2 es uno de varios adelantos recientes y futuros con que los autores de la micro-amplificación gravitacional esperan incrementar en gran medida el número de descubrimientos de planetas similares a la Tierra.

“El nuevo descubrimiento proporciona una sólida pista de que los planetas de baja masa pueden ser más comunes que los de la masa de Júpiter”, dijo David Bennett, coautor e investigador de PLANET en la Universidad de Notre Dame, en South Bend, Indiana. Hasta hace poco, la mayoría de los planetas extrasolares que los investigadores han descubierto han sido gigantes de gas similares a Júpiter. “La micro-amplificación debería haber descubierto a la fecha docenas de planetas como Júpiter si fueran tan comunes como estos planetas del tamaño de la Tierra. Esto demuestra la fuerza primaria del método de micro-amplificación gravitacional: su capacidad para encontrar planetas de baja masa”.

Los planetas de baja masa pueden producir señales que son demasiado débiles para detectarse con otros métodos. Con la micro-amplificación, las señales de los planetas de baja masa son escasas pero no débiles. De este modo, dicen los científicos, el índice de descubrimientos de planetas de baja masa se incrementaría dramáticamente si se buscan más señales planetarias en eventos de micro-amplificación.

¿Qué es la micro-amplificación?

Este gráfico ilustra el principio de la micro-amplificación gravitacional. El observatorio terrestre observa que la estrella fuente (más distante) parece brillar dramáticamente cuando la estrella lente (más cercana) pasa entre ambos. El planeta que orbita la estrella lente provoca una variación en ese brillo. Animación en QuickTime Animación en RealPlayer

La técnica de micro-amplificación gravitacional se basa en un concepto abordado primeramente por Albert Einstein a principios del siglo 20. Cuando los astrónomos observan una estrella, las ondas de luz generalmente llegan en forma directa de la estrella al telescopio. Sin embargo, si otra estrella pasa precisamente en medio, aunque las dos estén muy separadas, la gravedad del objeto más cercano actúa como una lente y aumenta la luz recibida.

Los telescopios no pueden dilucidar los detalles de la imagen ampliada, pero notan un aumento en la intensidad de la luz, y cuando un planeta está presente alrededor de la estrella más cercana, la gravedad del planeta añade un pequeño aumento adicional.

Los astrónomos pueden utilizar estas características para determinar el tamaño del planeta y la distancia a su estrella. Este método es 50 veces más propenso a detectar planetas de aproximadamente dos veces la masa de Júpiter que para detectar planetas más cercanos al tamaño de la Tierra. Aunque sean relativamente pequeños, los objetos de baja masa pueden dar una señal intensa si la alineación es perfecta.

De los más de 150 planetas descubiertos hasta hoy, casi todos se descubrieron utilizando una técnica distinta, el método de velocidad radial. Las estrellas con planetas pueden bambolear debido al efecto de gravedad de sus planetas, y los astrónomos pueden usar el bamboleo para determinar el tamaño y la órbita de los objetos. Aunque increíblemente efectiva, la tecnología actual que utiliza este método solo puede localizar grandes planetas similares a Júpiter o planetas más pequeños que orbitan demasiado cerca de su estrella madre como para albergar vida.

Debido a que éste es solo el tercer planeta que los astrónomos han detectado utilizando la micro-amplificación gravitacional y que ya han descubierto un pequeño planeta rocoso, los investigadores creen que hay una gran posibilidad de que los planetas rocosos pueden ser incluso más comunes que sus grandes hermanos gaseosos. Esta predicción podría coincidir con uno de los modelos de la formación del sistema solar, la acreción del núcleo, que sugiere que los pequeños y rocosos que no llegaron a ser como Júpiter, serían mucho más comunes que los inmensos planetas gaseosos.