Planeta orbitando una estrella distante, Crédito: NASA

Mundos alrededor de otras estrellas

Desde el momento en que cogí mi primer libro de astronomía y descubrí que las estrellas eran como nuestro sol, sólo que muy lejos, me pareció obvio que los planetas alrededor de otras estrellas debían ser algo común, y muchos de ellos seguramente albergaban vida. Había tantas estrellas en el cielo que era poco probable que nuestra situación fuera única. Sin embargo, en aquellos días no se había encontrado ni un solo ejemplo de planeta extrasolar, por lo que todavía era una cuestión de especulación.

En un episodio del cosmos En la serie de televisión Carl Sagan informa a un grupo de escolares que durante sus vidas deberíamos poder descubrir si existen planetas alrededor de estrellas cercanas.

“Eso sucederá durante tu vida”, predijo. "Y será la primera vez en la historia del mundo que alguien descubra realmente si hay planetas alrededor de otras estrellas".

Desde entonces se han descubierto más de seis mil de estos exoplanetas, de las varias decenas de miles de millones que se cree que existen en la Vía Láctea. Existen numerosas técnicas para detectar exoplanetas, pero la que se ilustra arriba implica medir cómo cae el brillo de una estrella a medida que el planeta se mueve frente a ella, un evento conocido como "tránsito". Si el plano orbital de un exoplaneta está algo alineado con nuestra línea de visión hacia la estrella, entonces deberíamos ver que la luz de la estrella se vuelve ligeramente más tenue al comienzo del tránsito y se ilumina nuevamente cuando se completa el tránsito. Exoplanet Watch es un proyecto de ciencia ciudadana abierto a cualquiera que quiera participar. Al participar en el programa, puede ayudar a ajustar los datos disponibles sobre los tiempos de tránsito de los exoplanetas, lo que permitirá a los científicos hacer un uso más eficiente de los telescopios espaciales como Kepler y TESS.

Para nosotros, los astrónomos terrestres, el proceso se llama fotometría diferencial. Esto se debe a que estamos midiendo la luz de la estrella objetivo y comparándola con datos de otras estrellas de referencia en la misma parte del cielo. Dado que el tránsito de un exoplaneta afecta sólo a la luz de la estrella objetivo, podemos descartar cualquier dato en el que veamos también un oscurecimiento de las estrellas de comparación, ya que probablemente se debió al ruido atmosférico.



  • Aquí hay un ejemplo de una curva de luz de tránsito tomada desde nuestro observatorio. Hasta este punto, he usado una cámara a color con nada más que un filtro IR/UV delante. Mi proceso es básicamente el siguiente:

    ★ Capture una serie de exposiciones de 30 segundos durante la noche. Asegúrese de que la estrella objetivo sea visible desde su ubicación durante todo el tránsito. Utilice el buscador de tránsito de la NASA para obtener una estimación de las horas de inicio y finalización, y luego agregue un margen de un par de horas a cada lado de esa ventana de tiempo solo para estar seguro.

    ★ Luego calibro mis imágenes y las convierto de color a escala de grises.

    ★ Resolver sus imágenes es importante, lo que significa que todos los archivos de datos deben contener coordenadas exactas para que todas sus exposiciones puedan alinearse correctamente.

  • ★ Luego tomo nota de las coordenadas de mi objetivo y de las estrellas de comparación, e ingreso esta información en el software de fotometría de la NASA, EXOTIC.
    ★ Finalmente, ejecuto el proceso EXOTIC, que puede tardar varias horas antes de producir una curva de luz y un archivo de datos asociado. Con suerte, terminaré con una bonita curva de luz que indica la presencia de un exoplaneta en tránsito.

  • Star field showing location of Exoplanet K2-18b captured from Bracken Observatory

    Esta es una imagen de K2-18, una estrella enana roja que, según descubrió la nave espacial Kepler, tenía al menos dos planetas a su alrededor.

     


  • Uno de esos planetas, K2-18b, merece una mención especial, ya que fue el primer exoplaneta encontrado en la zona habitable de su estrella, un área en la que las condiciones son favorables para la vida. Más específicamente, la zona habitable se refiere a un área alrededor de una estrella en la que se podría esperar que la superficie planetaria tenga agua líquida, que se considera esencial para que evolucionen las formas de vida.

    No se puede ver el planeta en sí, sólo su estrella natal, que es visible justo debajo de la gran estrella en el centro de la imagen. Lo he etiquetado para ti, pero tendrás que acercarte para verlo. El planeta es más grande que la Tierra y está a 124 años luz de distancia de nosotros. De hecho, los fotones de luz que entraron en mi telescopio e impactaron en mi sensor para crear esta imagen emprendieron su viaje justo cuando se inauguraba la Feria Mundial de 1901 en Nueva York.

¿Qué sigue?

Para futuras observaciones de exoplanetas, cambiaré a una cámara mono con filtros apropiados para el objetivo. Con un poco de suerte, eso debería ayudar a reducir el ruido y obtener una señal más clara de algunos de los objetivos más débiles que existen. Así como Sagan predijo el descubrimiento de exoplanetas, yo diría que durante la vida de cualquier persona nacida después de 2010, hay muchas posibilidades de que vea la primera imagen directa de un planeta tipo Tierra alrededor de otra estrella, junto con una clara indicación de vida extraterrestre. Como habitante del planeta, ¡encuentro esa perspectiva muy emocionante!