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Los nuevos planetas pueden aparecer casi en cualquier lado. Y ya estamos a punto de fotografiarlos directamente.

En un análisis preliminar de nuevos datos, los astrónomos dicen que pueden haber fotografiado por primera vez un planeta de fuera de nuestro sistema solar utilizando un ingenioso nuevo método para distinguir objetos tenues de la luz de una estrella.

Los investigadores son muy cautos como para reclamar ya su descubrimiento. El débil punto de luz, capturado por el Telescopio Espacial Hubble (HST = Hubble Space Telescope), podría ser también una estrella que esté en el fondo, o una galaxia muy distante, y requiere observaciones posteriores para poder ser confirmado.

Los científicos dicen, sin embargo, que hay una gran probabilidad de que el objeto sea un planeta. Si así fuera, no se parecería a nada de lo que existe en nuestro sistema solar.

El posible planeta es enorme, algo así como 10 veces más masivo que Júpiter. Orbita una estrella enana blanca, la que es dramáticamente diferente a nuestro Sol. Las enanas blancas son los cadáveres consumidos de antiguas estrellas masivas.


Arriba: Esta es una de las observaciones recientemente
procesadas que muestran a un punto de luz (parte superior
derecha) que podría ser un planeta o una enana marrón.

Tres Candidatos

El objeto es uno de los tres candidatos a planeta que se hallaron en un nuevo estudio alrededor de las enanas blancas que se encuentren a unos entre 30 y 55 años luz de distancia. Los otros dos candidatos parecen ser aún más masivos, aproximadamente entre 15 a 10 veces la masa de Júpiter. Éso podría ponerlos en el límite entre los planetas masivos y las estrellas fallidas conocidas como”enanas marrones”. Los pares y los tripletes de estrellas son comunes, así que los astrónomos no estarían sorprendidos de encontrar una enana marrón orbitando alrededor de una enana blanca.

Cada uno de los nuevos objetos detectados y sus correspondientes enanas blancas están separados por una distancia mayor que la de Neptuno al Sol.

“Todo ésto depende de si lo que estamos viendo son objetos de fondo o no”, dijo en una entrevista el estudiante graduado John Debes de la Universidad de Penn State. “Si no lo son, hay una gran probabilidad de que al menos uno de ellos sea un planeta”.

Se podría obtener una respuesta firme a fines de este año, cuando sea tomada una fotografía más de cada candidato, la que podría mostrar si se mueve por el cielo junto con la que se presume sea su estrella primaria, en lugar de moverse a una velocidad diferente que revelaría si es otra estrella o galaxia que está más distante, en el fondo.

Desde 1995, los científicos han estado detectando planetas alrededor de otras estrellas. Hasta el momento se han identificado más de 120. Pero la mayoría de ellos han sido localizados indirectamente, al notar un balanceo inducido gravitatoriamente en su estrella primaria. No se ha fotografiado directamente a ningún planeta extrasolar, y muchos investigadores dicen que la primera imagen podría no obtenerse hasta que sea lanzada la próxima generación de observatorios espaciales.

Sin embargo, varios grupos están trabajando en formas creativas de lograr imágenes de planetas extrasolares desde los actuales telescopios con base en tierra y/o en el espacio.

El reto es detectar un planeta que por su propia naturaleza es pequeño y oscuro, comparado con la sobrecogedora luz de la estrella que orbita.

Técnica difícil

Dado este obstáculo, Debes y sus colegas, el profesor Steinn Sigurdsson de la Universidad de Penn State y el investigador Bruce Woodgate de la NASA, inspeccionaron siete enanas blancas. Son más masivas que las estrellas tipo Sol pero mucho menos luminosas. Las tres enanas blancas con candidatos a planeta tienen entre 1.000 y 3.000 millones de años de edad.

Las observaciones se realizaron con la cámara infrarroja NICMOS del Hubble. La luz infrarroja proveniente de los presuntos planetas no es luz reflejada de sus estrellas centrales, sino que representa el calor emitido por los gigantescos mundos.

Las sutiles detecciones implicaban el uso de un truco desarrollado por otros investigadores. Luego de tomar la primera fotografía de una enana blanca y de sus alrededores, el Hubble era corrido un poco en espacio y se tomaba una segunda fotografía. Al comparar las imágenes, la luz difundida creada por las imperfecciones del instrumento puede ser quitada, según explicó Debes. De ese modo, se puede reducir aún más la estrella, hasta que sea casi una fuente puntual. Los objetos cercanos que permanezcan como puntos de luz emergerán entonces como oscuros compañeros orbitadores o como
objetos del fondo estelar.

Un análisis de estas tenues fuentes descansa entonces en las predicciones de otros teóricos acerca de cuánta radiación infrarroja debería provenir de planetas con cierta masa.

Debes presentó sus resultados preliminares en un encuentro de astrónomos en el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, quien es el operador del Hubble para la NASA.

Por ahora, Cautela

“Quedan todavía incertidumbres significativas” en los modelos en los que hay que basarse para predecir las características de los planetas, dice Debes cautamente. Pero un tiempo adicional de telescopio le quitará todo el misterio. “La buena noticia es que podremos hacer estas observaciones siguientes en un plazo de tres a seis meses, y entonces estaremos seguros”.

Uno de los tres candidatos es lo suficientemente brillante como para ser re-fotografiado desde tierra. Los otros dos requerirán una investigación adicional del Hubble. Debes está en proceso de solicitar tiempo del telescopio.

Las enanas blancas no presentan condiciones favorables para mundos hospitalarios. Pero el aprendizaje sobre los mundos que las rodean debería ayudar a los investigadores para mejorar sus teorías sobre la formación de planetas, dijo Debes, al expandir o contraer las condiciones ambientales necesarias para el nacimiento de planetas de varias clases.

Podría sonar extraño hablar de planetas que giran alrededor de enanas blancas, pero otros planetas han sido encontrados en lugares aún más extraños.

Trabajos previos realizados por Sigurdsson sugieren que un planeta gigante fue aparentemente capturado en una órbita alrededor de una enana blanca y de una estrella neutrónica, habiéndose formado hace unos 12.700 millones de años, cuando el universo aún estaba en su infancia. Y otro grupo de investigación distinto, determinó el año pasado que tres mundos comparables en tamaño a la Tierra orbitaban una velozmente rotatoria estrella neutrónica.

Debes y Sigurdsson crearon también previamente un modelo de computadora para explicar el polvo que se encontró alrededor de otra enana blanca, utilizando a los cometas como fuente de polvo. Los cometas, teorizaron, eran lanzados gravitatoriamente hacia la estrella por hipotéticos planetas, y entonces los cometas se despedazaban creando el polvo. Esa idea motivó la actual búsqueda planetaria.

A los investigadores les gustaría expandir la búsqueda de planetas hacia otras enanas blancas durante los años próximos. Debes dijo que únicamente serán prácticas las observaciones realizadas con el Hubble.
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NOTA DEL TRADUCTOR
Enanas Blancas: En 1862, Alvan Graham Clark descubrió una compañera de la estrella Sirio (Alfa del Can Mayor). Esta compañera tenía una temperatura 25.000ªK, por lo que emitía luz blanca y era, por unidad de superficie, más brillante que Sirio. Sin embargo, su luminosidad era 10.000 veces menor. Por lo tanto, tenía que ser mucho más pequeña que su compañera, algo así como el tamaño de la Tierra. Se la llamó Sirio B (Sirio A era la Sirio que ya se conocía), y fue la primera enana blanca detectada.

izquierda: Sirio A y Sirio B.

La vida de una estrella depende de su masa inicial: cómo nace, cuánto vive, y cómo muere. El fin de una estrella también depende de su masa. Las más masivas terminan como agujeros negros o estrellas de neutrones. Pero las de masa medio o baja (como nuestro Sol), finalizan sus días como enanas blancas.

Cuando una estrella mediana ha consumido casi todo su combustible nuclear, comienza un proceso de expansión de tamaño, convirtiéndose en una gigante roja. En ese proceso pierde buena parte de su masa, que es expelido al espacio, creando la así llamada nebulosa planetaria. Lo que queda, el caliente núcleo de la antigua estrella, se comprime hasta que (siempre y cuando su masa no sea superior a 1,4 masas solares, el “límite de Chandrasekhar) la presión de sus electrones “degenerados” (es decir, que ocupan todos los niveles de energía) impide un mayor colapso. En ese momento, su densidad llega a ser de 10⁹ kg/m³, es decir, unas 200.000 veces la densidad media de la Tierra., con un tamaño tal vez un poco mayor que el de nuestro planeta (si su masa es aproximadamente igual a la del Sol) y una temperatura superficial de 100.000ªC. Es interesante notar que cuanto mayor sea su masa, menor será su tamaño.

derecha: Evolución de una estrella tipo Sol, a Gigante Roja, y a Enana Blanca.

Después de ésto, y como no le queda combustible para quemar, se irá enfriando lentamente por radiación, hasta que se convierta en un frío trozo de carbón, una enana negra. Pero ese proceso tomará más de 10.000 millones de años en completarse, de modo que, dada la edad actual del universo (alrededor de 13.500 millones de años), sencillamente no ha pasado el tiempo suficiente como para una estrella cualquiera haya realizado el recorrido vital completo, desde su nacimiento hasta ese final.

Enanas Marrones: Algunas estrellas de muy poca masa inicial (de 13 a 75 masas de Júpiter, aproximadamente) son tan pequeñas, que no pueden iniciar en sus núcleos la fusión del hidrógeno en helio. Sí pueden lograr la fusión del deuterio y del litio, y precisamente la falta de este elemento se utiliza como prueba para los objetos de poca masa que se sospechan puedan ser enanas marrones. Este tipo de estrella continúa brillando en las longitudes de onda del rojo y del infrarrojo luego de que se agota su deuterio. Es el resplandor del calor de su formación y de la fusión anterior del litio y del deuterio. Todas las enanas marrones conocidas tienen temperaturas que oscilan entre los 1.800ªC y los 3.500ºC.
- h.r.b. -

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Web Site: Space.com
Artículo: “ Astronomers may have image of extrasolar planet ”
Autor: Robert Roy Britt
Fecha: Mayo 10, 2004
Para Astroseti.org: Heber Rizzo Baladán

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