Resumen: La gravedad de una estrella puede actuar como una lente, enfocando e intensificando la luz de una estrella de detrás de ella. La luz combinada de las dos estrellas hace que ese punto en el cielo nocturno de repente aparezca mucho más luminoso. Por primera vez, un planeta ha sido descubierto usando esta técnica de las “microlentes gravitacionales”.|
Por Leslie Mullen
Datos de imagen en bruto usada para descubrir un nuevo planeta. Crédito: Bond.
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Por primera vez, un planeta ha sido descubierto utilizando las “microlentes gravitacionales”.
La gravedad de una estrella puede actuar como una lente, enfocando e intensificando la luz de una estrella de detrás de ella. La luz combinada de las dos estrellas hace que ese punto en el cielo nocturno de repente aparezca mucho más luminoso.
Las estrellas están constantemente moviéndose, por lo que los astrónomos observan vigilantes el cielo nocturno, esperando que una estrella pase por delante de otra. Estos fenómenos son cortos -duran sólo unos pocos días o semanas- por lo que los astrónomos deben estar preparados para registrar y analizar la curva de luz resultante. En este caso, picos especiales en la curva de luz indicaban que un planeta estaba orbitando la “lente estelar” del primer término.
Ian Bond, del Instituto de Astronomía de Edimburgo, Escocia, es el autor principal del artículo que informa del descubrimiento. El artículo, que se publicará el 10 de mayo en el Astrophysical Journal Letters, describe cómo se hizo el descubrimiento con la cooperación de Microlensing Observations in Astrophysics (MOA, observaciones astrofísicas con microlentes) en Nueva Zelanda y del Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE, experimento de lentes ópticas gravitacionales) en Chile.
Este planeta recién descubierto tiene alrededor de una vez y media la masa de Júpiter. Orbita alrededor de una enana roja a 3 UA de ella, o a tres veces la distancia de la Tierra al Sol. Este sistema estrella-planeta está a 17.000 años luz del nuestro, en la constelación de Sagitario. La estrella aumentada del fondo está a 24.000 años luz, cerca del centro de la Vía Láctea.
Esta es sólo la segunda vez que se ha encontrado una enana roja que albergara planetas. El otro sistema enana roja-planeta, Gliese 876, fue descubierto utilizando la técnica de velocidad radial. Esta técnica tarda varios años en confirmar un planeta que orbita a 3 UA, pero el fenómeno de las microlentes ocurrió durante 30 o 40 días. Los picos en la curva de luz que daban indicios de la existencia del planeta aparecieron tan sólo en unas pocas horas.
Albert Einstein predijo hace 70 años que la gravedad de una estrella podría actuar como una lente para enfocar luz lejana, pero nunca pensó que veríamos este efecto. Los primeros fenómenos de microlente se observaron hace alrededor de 10 años. En 1991, Bohdan Paczynski de la Universidad de Princeton, un miembro del equipo de OGLE, propuso usar las microlentes gravitacionales para detectar planetas. Desde entonces, ha habido unos cuantos informes de planetas encontrados a través de esta técnica, pero se necesitaron más observaciones para probar definitivamente estas afirmaciones.
Paczynski dice que la técnica de las microlentes gravitacionales probablemente aportará más descubrimientos de planetas durante el año, y predice que en los próximos años se podrían encontrar incluso planetas del tamaño de la Tierra alrededor de estrellas distantes.
“En principio, si tienes observaciones de un número suficiente de estrellas, puedes detectar planetas del tamaño de la Tierra”, dice Packzynski. “No es tan difícil de ver cuando sucede, lo difícil es observar suficientes estrellas”.
OGLE observa 200 millones de estrellas casi todas las noches, y Packynski dice que encuentran una microlente por cada 100 estrellas observadas, y alrededor de 500 microlentes cada año. MOA observa muchas menos estrellas, y encuentra alrededor de 70 microlentes cada año. Muchos de estos sucesos son “muy prosaicos”, dice, sólo una estrella ampliando una segunda estrella, sin indicios de planetas orbitando.
Incluso con más de 500 fenómenos que se presencian cada año, los efectos de microlentes son relativamente raros: las estrellas deben estar perfectamente alineadas desde nuestro punto de vista en la Tierra para que un fenómeno de microlente ocurra. Después de 10 años de observación, varios miles de fenómenos han sido documentados.
“Para presenciar más fenómenos, sería necesario observarlos continua e ininterrumpidamente desde una estación espacial”, dice Bond. “Un problema (para encontrar planetas) es que es difícil saber qué fenómenos deberían ser investigados”.
Los descubrimientos de microlentes están enumerados en las páginas web de OGLE y
MOA, para que científicos los interesados puedan investigarlos con mayor detalle. Eso es justo lo que pasó con este fenómeno: OGLE dio a conocer este efecto de microlente, y unas semanas después MOA siguió con la observación y notó algo inusual en la curva de la luz.
“Cuando fue detectado en MOA, miramos la curva de luz y simplemente no parecía muy normal para una sola lente”, dice Bond. “Para cuando se detectó en el análisis de MOA, se estaba apartando de una simple curva de luz, una simple lente. Entonces hicimos observaciones adicionales para definir este fenómeno”.
Combinando la alta sensibilidad de telescopios espaciales con las imágenes tremendamente detalladas de un interferómetro, TPF podrá reducir el resplandor de estrellas cercanas para ver sistemas planetarios. Crédito: NASA
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Bond dice que una estrella microlente podría tener un planeta que los observadores no hubieran visto. Que el planeta aparezca en la curvatura de la luz depende del alineamiento geométrico del sistema estrella-planeta. Los científicos también podrían pasar por alto los indicios del planeta porque se muestra muy brevemente durante el fenómeno de lente.
Paczynski dice que, en principio, con este método se podrían detectar sistemas planetarios múltiples, pero ya que encontrar un solo planeta es una tarea tan difícil, piensa que encontrar muchos planetas alrededor de una estrella no es muy probable. Mientras este sistema estelar particular podría tener más de un planeta, otros métodos de encontrar planetas los detectarían más fácilmente.
Philippe Crane, científico de la central de la NASA en Washington, dice que los fenómenos de microlente se podrían utilizar para localizar estrellas que luego serían analizadas más intensivamente por otros programas.
“Una de las cosas que más necesitamos saber es cuál es la frecuencia de sistemas planetarios y cuál es su historial, con qué formas y tamaños suelen aparecer”, dice Crane. “Este parece el tipo de sistema donde podríamos esperar encontrar un sistema planetario completo, al contrario que los planetas que encontramos previamente -los Júpiteres calientes que orbitan cerca de sus estrellas. Así que, para nosotros, esta es una indicación de la frecuencia de sistemas planetarios donde podríamos encontrar Tierras”.
Crane dice que, aunque el próximo Terrestrial Planet Finder buscará planetas parecidos a la Tierra, no podrá observar a más de 100 años luz de la Tierra. Esto deja al nuevo sistema estrella-planeta fuera del alcance de esa misión en particular.
El equipo científico dice que los astrónomos aficionados podrían encontrar planetas buscando efectos de microlente. Aunque detectar planetas parecidos a la Tierra estaría fuera de sus posibilidades, los astrónomos aficionados podrían detectar planetas más masivos, parecidos a Júpiter, porque la señal es enorme en comparación.
Bond dice que para observar los efectos de microlente, los aficionados necesitarían un telescopio de al menos medio metro de diámetro. Más importante, el observador necesitaría una cámara CCD científica (las cámaras CCD más baratas cogen demasiado ruido). Los aficonados pueden ver en las páginas de OGLE y MOA los acontecimientos que se estén produciendo, o apuntarse a sus listas de correo.
“Va a requerir dedicación de su parte debido a la naturaleza de tiempo limitado del suceso”, dice Bond. “Los astrónomos aficonados van a tener que estar preparados para dejar lo que estén haciendo en su vida normal e ir y observar estos fenómenos”.
Andrzej Udalski del Observatorio de la Universidad de Varsovia en Polonia y Bohdan Paczynski en los Estados Unidos encabezan el Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE). Se lleva a cabo en el observatorio de Las Campanas en Chile, dirigido por el Carnegie Institution of Washington, e incluye el mayor estudio de microlente del mundo, del Telescopio de Varsovia de 1,3 metros. La NASA y la National Science Fundation financian OGLE en los Estados Unidos, y el Comité del Estado Polaco para la Investigación Científica y la Fundación para la Ciencia Polaca la financian en Polonia. Microlensing Observations in Astrophysics (MOA) es principalmente un grupo neozelandés/japonés, con colaboradores en Reino Unido y EEUU, New Zealand’s Marsden Fund, NASA y National Science Fundation, el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón, y la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia.
