Ilustración artística de un planeta en órbita alrededor de una estrella muy joven y activa. Crédito de la imagen: UFL. Click para agrandar.
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 y de acceso público turboalimentado con un nuevo instrumento para encontrar planetas.
La hazaña sugiere que los astrónomos han encontrado una manera de acelerar dramáticamente el ritmo de la búsqueda de planetas fuera de nuestro sistema solar.
"En las últimas dos décadas, los astrónomos han buscado alrededor de 3.000 estrellas en busca de nuevos planetas", dijo Jian Ge, profesor de astronomía en la Universidad de Florida. “¿Nuestro éxito con este nuevo instrumento muestra que pronto podremos buscar estrellas de manera mucho más rápida y económica? tal vez hasta un par de cientos de miles de estrellas en las próximas dos décadas ".
Ge y sus colegas de la Universidad de Florida, la Universidad Estatal de Tennessee, el Instituto de Astrofísica de las Islas Canarias de España, la Universidad Estatal de Pensilvania y la Universidad de Texas presentaron sus hallazgos hoy en la reunión anual de la American Astronomical Society en Washington, D.C.
¿Su trabajo es importante en parte por lo que encontraron los astrónomos? un planeta, al menos la mitad de masivo que Júpiter, orbitando una estrella de solo 600 millones de años. Eso es muy joven en comparación, por ejemplo, con los 5 mil millones de años del sol.
"Esta es una de las estrellas más jóvenes identificadas con un compañero planetario", dijo Ge. Quizás más significativo, ¿el instrumento utilizado para encontrar el planeta señala el camino hacia un método mucho más accesible para encontrar a otros? incluidos aquellos capaces de soportar la vida.
Los planetas fuera de nuestro sistema solar suelen estar inundados por la luz de sus estrellas, lo que dificulta su observación visual. En la década de 1990, los astrónomos comenzaron a utilizar una técnica de medición llamada velocidad radial Doppler para detectar planetas al observar el bamboleo en una estrella que es inducida gravitacionalmente por un planeta en órbita.
Esta técnica, que ha descubierto la gran mayoría de los más de 160 planetas extrasolares encontrados hasta ahora, funciona buscando a través del espectro de la luz estelar los sutiles cambios Doppler que ocurren cuando la estrella y el planeta se mueven hacia y desde su centro de masa común. . El instrumento central de esta técnica suele ser un espectrógrafo, pero este instrumento es problemático.
"Un problema importante con los espectrógrafos es que recolectan solo un pequeño porcentaje de fotones de la fuente de luz objetivo, lo que significa que solo son útiles para buscar planetas distantes cuando se montan en telescopios relativamente grandes", dijo Ge.
El nuevo instrumento de los astrónomos, el Exoplanet Tracker, o ET, elimina este problema intercambiando el espectrógrafo con un interferómetro, un dispositivo 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, lo que hace que el instrumento sea mucho más poderoso, lo que abre su uso para la caza de planetas distantes a telescopios más pequeños.
Con un costo de desarrollo de aproximadamente $ 200,000, el ET equipado con interferómetro también es mucho más barato que los espectrógrafos comparables, que cuestan más de $ 1 millón. Y con aproximadamente 4 pies de largo, 2 pies de ancho y un peso de aproximadamente 150 libras, es más ligero y más pequeño. El instrumento se basa en un concepto propuesto por primera vez en 1997 por el físico del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore David Erskine.
¿Los astrónomos usaron el Exoplanet Tracker en el Coud especial de 0.9 metros? sistema de alimentación dentro del telescopio de 2,1 metros de la National Science Foundation en el Observatorio Nacional Kitt Peak, cerca de Tucson, Arizona.
Al igual que los instrumentos de velocidad radial equipados con espectrógrafos, el instrumento ET en su forma actual puede buscar solo un objeto a la vez. ¿Pero el equipo de Ge ha demostrado que puede buscar planetas alrededor de varias estrellas simultáneamente? Un elemento clave de su mayor utilidad. El equipo está trabajando en una versión capaz de inspeccionar hasta 100 estrellas simultáneamente.
El Exoplanet Tracker se usará la próxima primavera para un estudio de prueba del planeta en el telescopio Sloan Digital Sky Survey de 2.5 metros de campo ancho en el Observatorio Apache Point en Nuevo México. El nuevo instrumento está financiado con una subvención de $ 875,000 de W.M. Fundación Keck. Una encuesta a largo plazo mucho más ambiciosa se encuentra en las etapas de planificación.
¿El Kitt Peak Coud? El telescopio de alimentación que Ge y sus colegas usaron para descubrir el nuevo planeta tiene un espejo de 0.9 metros en una torre alta, un espejo que dirige la luz de las estrellas entrantes a una sala de observación en la base del telescopio de 2.1 metros. ¿El espectrógrafo estándar en la instalación llena la habitación? mientras que ET ocupa un pequeño rincón.
El nuevo planeta es el más distante que se haya encontrado utilizando la técnica Doppler con un espejo telescópico de menos de 1 metro de tamaño. Hay cientos de telescopios de este tipo en todo el mundo, en comparación con solo un puñado de los telescopios más grandes de 2 y 3 metros más utilizados en la búsqueda de planetas. telescopios que tienden a tener una demanda extremadamente alta y de difícil acceso.
"Estos telescopios más pequeños son relativamente baratos y relativamente disponibles", dijo Ge, "por lo que a menudo puede obtener acceso a muchas docenas de noches si tiene una propuesta prometedora".
El Observatorio Nacional Kitt Peak es parte del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica, Tucson, Arizona, que es operado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía Inc., bajo un acuerdo cooperativo con la Fundación Nacional de Ciencias.
"Esta es la primera vez que se descubre un planeta utilizando un telescopio financiado con fondos públicos en el observatorio nacional de los Estados Unidos", dijo Buell Jannuzi, director interino del Observatorio Nacional Kitt Peak. "Estamos muy entusiasmados de que la comunidad más amplia de astrónomos de todo el mundo pueda proponer el uso del instrumento Exoplanet Tracker de un solo objeto en Kitt Peak para llevar a cabo sus propios programas de investigación, a partir de otoño de 2006".
Dicho esto, descubrir nuevos planetas nunca es fácil.
En el último hallazgo, los astrónomos hicieron todo lo posible para asegurarse de que realmente estaban "viendo" un planeta. Esto se debe a que la estrella, que tiene aproximadamente el 80 por ciento de la masa de nuestro sol, retiene gran parte de su velocidad de rotación juvenil, lo que la hace capaz de generar fuertes campos magnéticos y puntos de estrellas oscuras asociadas. Son similares a las manchas solares generadas magnéticamente en nuestro propio sol, y pueden imitar la presencia de un planeta en órbita alrededor de la estrella.
Para comprobar esta posibilidad, Greg Henry, astrónomo del estado de Tennessee, observó la estrella con un telescopio automático en Arizona y descubrió que la estrella estaba cambiando su brillo a medida que giraba.
"Mis observaciones revelan un período de rotación de aproximadamente 12 días para la estrella", dijo Henry. "Por lo tanto, si el período orbital planetario es de hecho menos de cinco días, las manchas oscuras que giran en la superficie de la estrella cada 12 días no pueden estar causando la falsa apariencia de un planeta".
Ubicado en la dirección de la constelación de Virgo, el planeta recién descubierto completa su órbita en menos de cinco días, lo que significa que orbita muy cerca de su estrella madre y hace mucho calor. Eso significa que está demasiado cerca de la estrella para estar dentro de la "zona habitable" donde la vida es posible.
Fuente original: Comunicado de prensa de UFL
