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En lo que significa un gran adelanto en la búsqueda de planetas extrasolares, un ingenioso aparato utiliza telescopios relativamente pequeños para tan difícil tarea.

Planeta orbitando una joven estrella.Crédito: P. Marenfeld and NOAO/AURA/NSF

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Rastreador de exoplanetas descubre una joven estrella con un compañero planetarioComunicado de prensa de NOAO
Vemos arriba una representación artística de un planeta orbitando una estrella activa muy joven marcada con manchas oscuras y salpicada con llamaradas y otras muestras de actividad superficial.

Un equipo liderado por un astrónomo de la Universidad de Florida anunció el descubrimiento de un planeta en órbita alrededor de una estrella de apenas 600 millones de años de edad, una de las más jóvenes jamás encontradas con un compañero planetario.

En un desarrollo que se espera acelere dramáticamente la caza de planetas durante los próximos años, los astrónomos utilizaron un nuevo instrumento buscador de planetas adosado a un telescopio del Observatorio Nacional de Kitt Peak, Tucson, Arizona, para detectar el objeto localizado a unos 100 años luz de distancia, en la constelación de Virgo.

Cazadores de planetas utilizan un instrumento mucho más ágil para descubrir un planeta distante.Comunicado de Prensa de la Universidad de Florida
GAINESVILLE, Florida – Los astrónomos han descubierto un planeta en órbita alrededor de una estrella muy joven a casi 100 años luz de distancia, utilizando un telescopio relativamente pequeño, de acceso público y turbo-cargado con un nuevo instrumento buscador de planetas.

El logro sugiere que los científicos han encontrado una forma de acelerar dramáticamente el paso en la caza de planetas más allá de nuestro sistema solar.

“A lo largo de las dos últimas décadas, los astrónomos han investigado unas 3 000 estrellas en busca de nuevos planetas”, dijo Jian Ge, un profesor de astronomía de la Universidad de Florida. “Nuestro éxito con este nuevo instrumento demuestra que pronto seremos capaces de estudiar estrellas mucho más rápidamente y más barato, quizás tantas como un par de cientos de miles de estrellas durante las próximas dos décadas”.

Ge y sus colegas de la Universidad de Florida, de la Universidad del Estado de Tennessee, del Instituto de Astrofísica de Canarias, España, de la Universidad del Estado de Pennsylvania y de la Universidad de Texas, presentaron sus hallazgos el 9 de enero de 2006 en el encuentro anual de la Sociedad Astronómica Americana en Washington D.C..

Su trabajo es importante en parte a causa de lo que encontraron los astrónomos, un planeta con al menos la mitad de la masa de Júpiter, orbitando una estrella de apenas 600 millones de años de edad. Eso es mucha juventud, comparado, por ejemplo, con los 4 500 millones de años de edad de nuestro Sol.

Carta celeste del nuevo planeta descubierto por el instrumento ET.Crédito: P. Marenfeld and NOAO/AURA/NSF

“Esta es una de las estrellas más jóvenes jamás identificadas con un compañero planetario”, dijo Ge. Quizás lo que es más significativo es que el instrumento utilizado para descubrir el planeta indica el camino hacia un método mucho más accesible para encontrar otros, incluyendo aquellos capaces de sostener vida.

Los planetas ubicados fuera de nuestro sistema solar están comúnmente sumergidos en la luz de sus estrellas, haciendo difícil su observación visual. En los 1990, los astrónomos comenzaron a utilizar una técnica de medición denominada “velocidad radial Doppler” para detectar planetas observando el bamboleo de un estrella, inducido gravitatoriamente por un planeta en órbita.

Esta técnica, que ha descubierto la amplia mayoría de los 160 planetas extrasolares descubiertos hasta ahora, funcionan buscando en el espectro de luz estelar el sutil desplazamiento Doppler que ocurre cuando la estrella y el planeta se mueven desde y hacia su centro común de gravedad..

El instrumento en el corazón de esta técnica es comúnmente un espectrógrafo, pero ése es un aparato problemático.

“Un gran problema con los espectrógrafos es que recogen solamente un pequeño porcentaje de los fotones provenientes de una fuente luminosa, lo que significa que son útiles para la búsqueda de planetas distantes únicamente cuando están montados sobre grandes telescopios”, dijo Ge.

El nuevo instrumento de los astrónomos, el Rastreador de Exoplanetas (ET = Exoplanet Tracker) elimina este problema al sustituir el espectrógrafo con un interferómetro, un aparado que puede tomar mediciones de velocidad radial más precisas. Las pruebas muestran que el interferómetro puede capturar hasta un 20 por ciento de los fotones disponibles, haciendo al instrumento mucho más poderoso. Esto abre su uso para la caza de planetas con telescopios más pequeños.

Observatorio Nacional de Kitt Peak.Crédito: NOAO

Con un costo de desarrollo de unos 200 000 dólares, el ET equipado con interferómetro es también más barato que espectrógrafos comparables, los cuales cuestan más de un millón de dólares. Y con un largo de aproximadamente 1,20 metros, 60 centímetros de ancho y un peso de unos 70 kilogramos, es más liviano y pequeño. El instrumento se basa en un concepto propuesto inicialmente en 1997 por el físico David Erskine del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.

Los astrónomos utilizaron el Rastreador de Exoplanetas sobre un sistema especial de alimentación Coudé de 0,9 metros dentro del telescopio de 2,1 metros de la Fundación Nacional de Ciencias en el Observatorio Nacional de Kitt Peak, cerca de Tucson, Arizona.

Al igual que los instrumentos de velocidad radial equipados con espectrógrafos, el instrumento ET en su presente forma puede buscar solamente un objeto a la vez. Pero el equipo de Ge ha demostrado que puede cazar planetas alrededor de varias estrellas simultáneamente, un elemento clave de su mejorada capacidad. El equipo está trabajando en una versión capaz de inspeccionar hasta 100 estrellas simultáneamente.

El Rastreador de Exoplanetas será utilizado la próxima primavera (boreal) para un estudio de prueba en el Telescopio Gran Angular de 2,5 metros de la Inspección Digital Sloan del Cielo en el Observatorio de Apache Point en Nuevo México. El nuevo instrumento está financiado por una beca de 875 000 dólares de la Fundación W. M. Keck. Una inspección mucho más ambiciosa y de largo término está en sus etapas de planificación.

El telescopio de alimentación Coudé de Kitt Peak utilizado por Ge y sus colegas para descubrir el nuevo planeta tiene un espejo de 0,9 metros en una torre alta, un espejo que dirige la luz estelar entrante hacia una sala de observación en la base del telescopio de 2,1 metros. El espectrógrafo estándar de la instalación ocupa casi toda la sala, mientras que ET se encuentra en un pequeño rincón.

Buscador de Planetas Terrestres: interferómetro infrarrojo de vuelo en formación, que será lanzado al espacio antes de 2020.Crédito: NASA

El nuevo planeta es el más distante jamás descubierto utilizando la técnica Doppler con un espejo de menos de 1 metro de diámetro. Existen cientos de telescopios de ese tipo en el mundo, mientras que hay apenas un puñado de los telescopios más grandes (de 2 o 3 metros) utilizados más comúnmente para la búsqueda de planetas, aparatos que tienden a tener una demanda extremadamente alta y mucha dificultad de acceso.

“Estos telescopios más pequeños son relativamente baratos y relativamente disponibles”, dijo Ge, “de modo que a menudo se puede lograr acceso a muchas docenas de noches de observación, si se tiene una propuesta prometedora”.

El Observatorio Nacional de Kitt Peak forma parte del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica (NOAO = National Optical Astronomy Observatory), Tucson, Arizona, que es operado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, S.A. (AURA = Association of Universities for Research in Astronomy), bajo un acuerdo cooperativo con la Fundación Nacional de Ciencias.

“Es la primera vez que un planeta ha sido descubierto utilizando un telescopio financiado públicamente en el observatorio nacional de los EE.UU.”, dijo Buell Jannuzi, director actuante del Observatorio Nacional de Kitt Peak. “Estamos muy emocionados porque la amplia comunidad de astrónomos de todo el mundo podrá proponer el uso del instrumento ET en Kitt Peak para llevar a cabo sus propios programas de investigación, a partir del otoño (boreal) de 2006”.

Dicen que descubrir nuevos planetas nunca resulta fácil.

Dr. Jian Ge

En el último descubrimiento, los astrónomos trabajaron mucho para asegurarse de que realmente estaban “viendo” un planeta. Eso sucede porque la estrella, que tiene alrededor de un 80% de la masa de nuestro Sol, retiene todavía buena parte de su juvenil velocidad de rotación, lo que la hace capaz de generar fuertes campos magnéticos y sus oscuras manchas estelares asociadas. Estas son similares a las magnéticamente generadas manchas solares de nuestro Sol, y pueden imitar la presencia de un planeta en órbita alrededor de la estrella.

Para asegurarse contra esta posibilidad, Greg Henry, un astrónomo de Tennessee State, observó la estrella con un telescopio automático en Arizona, y descubrió que la estrella cambiaba su luminosidad a medida que rotaba.

“Mis observaciones revelan un período de rotación de unos 12 días para la estrella”, dijo Henry. “Por lo tanto, si el período orbital es de hecho menor a cinco días, las manchas oscuras que rotan por la superficie de la estrella cada 12 días no pueden estar causando la falsa apariencia de un planeta”.

Localizado en la dirección de la constelación de Virgo, el recientemente descubierto planeta completa su órbita en menos de cinco días, lo que significa que se encuentra muy cerca de su estrella madre y es muy caliente. Esto significa que no puede estar dentro de la “zona habitable” donde es posible la existencia de vida.

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Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

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Web Site: NOAO News
Artículo: “Exoplanet Tracker Discovers Young Star with Planetary Companion”
Fecha: Enero 11, 2006

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Enlace con el artículo de NOAO
Enlace con el artículo de la Universidad de Florida