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2008-11-14

naturaBlog: Imágenes Que Avanzan La Ciencia
2008-11-14

En el naturaBlog (debería haber inaugurado un nuevo blog de ciencias en El Mundo, pero las cosas siempre llevan su ritmo... más sobre esto dentro de unos días) cuento un poco lo de las imágenes de exoplanetas:

Imágenes que avanzan la ciencia

En la búsqueda de planetas extrasolares se muestra la poderosa herramienta de la astronomía moderna: las observaciones precisas, acompañadas de un soporte teórico basado en la física, permiten comprender qué está pasando en lugares muy lejanos (a distancias astronómicas, como solemos llamarlas). Hace 400 años, los Galileo, Kepler o Newton, comenzaron a crear esta herramienta para describir el movimiento de los planetas alrededor del Sol. Y desde hace menos de quince años, esto ha permitido conocer ya más de trecientos mundos en torno a otras estrellas.

Por supuesto, nadie ha ido hasta allí para poder comprobar cómo son esos planetas, pero por diferentes métodos, hay una constancia razonable para saber que la luz que nos llega corresponde a uno o varias exoplanetas orbitando en torno a su sol, una estrella de la que analizamos su luz precisamente con ese objetivo. El método primero, y el que más planetas extrasolares ha añadido a la Enciclopedia, es el del análisis de la velocidad radial: en él se analiza el vaivén que la estrella hace debido a que, como explicó Newton, al existir un planeta orbitando en torno a ella, ella también realiza una órbita en torno al planeta. Ambos, de hecho, orbitan en torno al centro de masa del sistema, en unas elipses como las que Kepler usó para describir el sistema Solar. Para entender cómo se deteca ese movimiento hay que avanzar en la historia de la ciencia, y reconocer el trabajo de físicos como Doppler y Fizeau, que comprobaron cómo la frecuencia de una onda cambia conforme el emisor se acerque o se aleje. Ese efecto, permite analizar cómo se acerca y se aleja la estrella, es decir, una parte del movimiento que nos ayuda a inferir la presencia de uno o varios planetas. De los más de 100 proyectos que actualmente se dedican en todo el mundo a la búsqueda de planetas extrasolares, este de la velocidad radial sigue ocupando a más de la mitad.

Otro método muy efectivo en los últimos años (la primera detección de este tipo se hizo desde Canarias en 2004, el exoplaneta TrES-1) ha sido el análisis de los tránsitos de esos planetas delante de sus estrellas. Como nos sucede por aquí, Mercurio y Venus, vistos desde la Tierra, pasan de vez en cuando por delante del disco solar. Durante esos tránsitos, la luz que nos llega de nuestro Sol se ve disminuida, un poquito, una minúscula fracción. Suficiente, sin embargo, si estuviéramos mirando desde mucho más lejos, como para ser notado. Hace más de tres siglos, el astrónomo inglés Edmund Halley propuso el estudio de los tránsitos de los planetas para conocer el tamaño real del Sistema Solar. Ahora, esos tránsitos de exoplanetas permiten conocer mundos de los que no tendríamos noticia de otra manera. No solamente eso, porque del análisis de cómo varía la luz los astrofísicos también obtienen información sobre los tamaños de esos planetas, su densidad o la existencia de atmósfera en ellos.

Los dos métodos permiten localizar más fácilmente planetas grandes que orbiten cerca de sus estrellas. Cuando aparecieron los primeros en torno a la estrella 51 Pegasii, se les comenzó a llamar "Júpiteres calientes" por esta razón. Poco a poco, esos métodos han permitido encontrar planetas menos grandes y que orbiten más lejos de sus soles. A veces usando, como comentábamos, la teoría y la observación de la mano. El pasado mes de abril, Ignasi Ribas, astrofísico del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (CSIC), presentaba un nuevo exoplaneta obtenido del análisis de esos datos, de una manera similar a la manera en que los astrónomos europeos encontraron Neptuno en el cielo calculando dónde debía estar primero a partir del análsis del movimiento de Urano. Lo contaba El Mundo y yo escribí un comentario sobre el particular. Con estos análisis, cabe pensar, se podrán inferir nuevos planetas extrasolares.

Por no ser exhaustivo, pero sí justo, debo incorporar otro método más exótico de detección. Exótico porque involucra las lentes gravitacionales, objetos masivos que cambian la dirección de los rayos de luz en la manera en que se describió por vez primera con la Teoría General de la Relatividad desarrollada por Albert Einstein en 1915. Pequeñas lentes gravitatorias son usadas también para encontrar evidencia de planetas, y desde 2005 -cuando con él se descubrió un planeta en torno a una estrella a 17.000 años-luz- este método se ha unido a los más empleados. Aunque los otros métodos proporcionan información sobre estrellas más cercanas, estos, y de hecho también uno de los primeros análisis que empleaba la emisión de estrellas de neutrones, los llamados púlsares, para inferir la presencia de planetas orbitando alrededor suyo, permiten adentrarse mucho más en nuestra Vía Láctea. (De hecho, el primer planeta extrasolar de la historia fue en torno al púlsar PSR 1257+12, en 1995)

A mucha gente le puede parecer curioso que la forma más directa de detección haya sido la que no se ha usado. Es evidente que si hablamos de planetas en torno a otras estrellas, cualquiera puede pensar que con un telescopio lo suficientemente "grande" o "potente", bastaría apuntar a una estrella y mirar cuidadosamente dónde están orbitando esos exoplanetas. Ay, las cosas no suelen ser tan fáciles, y podemos entender por qué si analizamos dos factores fundamentales: las distancias por un lado y, por otro, la emisión de luz. La distancia de la Tierra al Sol es de unos 150 millones de km (cantidad denominada unidad Astronómica precisamente). La distancia a las estrellas cercanas es, para poder comparar, cientos de miles de veces mayor que esa unidad. Alfa Centauri, es unas 210.000 veces esa unidad. Por lo tanto, para separar un planetita tan pegado a la estrella deberíamos tener un telescopio de resolución inimaginable: por el momento no los tenemos, aunque podrían ser la próxima generación de telescopios gigantes de la siguiente década quienes la alcancen.

Las luminosidades dan un segundo problema: las estrellas son cientos de millones de veces más brillantes que los planetas, como pasa en el caso Solar en luz visible. Solemos decir que los planetas reflejan la luz solar, con lo que una reflexión en un cuerpo millones de veces más pequeños que la estrella, es una cantidad de luz diminuta, comparada con el faro de esa estrella. Hay una manera de disminuir esa diferencia de luminosidad: observar en el infrarrojo, donde la relación de potencias emitidas está algo más equilibrada.

Las noticias que publica esta semana la revista Science sobre la detección de nuevos planetas extrasolares, precisamente, avanzan este complejo campo del saber astrofísico. Como cuenta Ángel Díaz en El Mundo, por un lado, dos equipos diferentes han obtenido imágenes infrarrojas del brillo de planetas en torno a otras estrellas, con datos suficientes para saber que no se trata de una casualidad. Estrictamente hablando no es la primera vez. Ya en 2004 se anunció la primera imagen de un exoplaneta, pero posteriores análisis catalogaron ese objeto más dentro de las estrellas enanas marrones, al ser más masivo que 13 veces la masa de Júpiter, que es el límite físico para la masa de un planeta. Recientemente, a mediados de septiembre, como recogía El Mundo, se anunció también la "primera imagen" de un planeta en torno a una estrella denominada 1RXS J160929.1-210524, en este caso en un complejo de estrellas muy jóvenes.

Ahora, observando en el infrarrojo la estrella HR 8799, a 130 años-luz de distancia, se ha conseguido obtener imágenes de tres planetas en torno suyo. La imagen sobrecoge, aunque justo se vea en ella unos pequeños puntitos de color. Basta imaginar que estamos mirando a una distancia seis millones de veces superior a la que se sitúa nuestro Sol. Con los grandes telescopios, sin embargo, se ha podido localizar ese sistema planetario que nos hace pensar en el nuestro, y en la eterna pregunta de si habrá allí un mundo como la Tierra, habitado...

Con otro gran telescopio, el Telescopio Espacial Hubble (recientemente "operado" en órbita para que siga funcionando adecuadamente), ha conseguido una imagen de un planeta en torno a una de las escasas estrellas con nombre: Fomalhaut, (Alfa PsA). De las seis mil estrellas que se pueden ver a simple vista en el cielo, menos de una sexta parte tienen nombres propios. Gran parte de ellos son árabes, pues la tradición astronómica allí permitió hacer ese enorme trabajo de nomenclatura descriptiva (Fomalhaut significa "boca de la ballena"). Por cierto, que esa imagen de esta estrella a 25 años-luz donde además se ve la nube de polvo que envuelve al sistema planetario, recuerda poderosamente un ojo (en la Red ya están hablando del "Ojo de Saurón" -el poder malvado del Señor de los Anillos).

Los descubrimientos mencionados, ahora noticia, tienen la fuerza de la imagen, pero además llevan el soporte observacional y teórico tan poderoso que hace cuatro siglos comenzó a cambiar la forma en que entendíamos el Universo. Ahora, los datos de esos sistemas planetarios permitirán desarrollar modelos más exactos de cómo son los procesos de formación de los planetas en torno a las estrellas, y entender mejor así si vivimos en un sistema planetario único o más o menos del montón. La ciencia avanza despejando dudas y afianzando aquellas especulaciones razonables que finalmente se demuestran acertadas. No cualquier afirmación desmelenada tiene el rango de ciencia, ni siempre es posible encontrar lo que queremos. Por eso da gusto encontrarse con noticias como esta, donde todo muestra que el camino de la ciencia sigue con buen paso.

2008-11-14 22:35 Enlace

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Comentarios

1	De: angelrls, El Lobo Rayado Fecha: 2008-11-18 12:06
¡Enhorabuena por el nuevo blog! Un saludo desde las antípodas.

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