Encontrar vida en otros planetas bien podría ser el santo grial de la astronomía, pero la búsqueda de planetas anfitriones adecuados que puedan albergar vida es una tarea que requiere muchos recursos.
La búsqueda de exoplanetas (planetas fuera de nuestro Sistema Solar) implica competir por el tiempo en los telescopios más grandes de la Tierra; sin embargo, la tasa de aciertos de esta búsqueda puede ser decepcionantemente baja.
En un nuevo estudio publicado hoy en Science, mi equipo internacional de colegas y yo hemos combinado diferentes técnicas de búsqueda para descubrir un nuevo planeta gigante. Podría cambiar la forma en que tratamos de obtener imágenes de los planetas en el futuro.
Obtener imágenes de los planetas no es poca cosa
Para satisfacer nuestra curiosidad sobre nuestro lugar en el universo, los astrónomos han desarrollado muchas técnicas para buscar planetas que orbitan alrededor de otras estrellas. Quizás el más simple de estos se llama imagen directa. Pero no es fácil.
Las imágenes directas implican conectar una cámara potente a un telescopio grande e intentar detectar la luz emitida o reflejada por un planeta. Las estrellas son brillantes y los planetas son tenues, por lo que es similar a buscar luciérnagas que bailan alrededor de un foco.
No sorprende que solo se hayan encontrado unos 20 planetas con esta técnica hasta la fecha.
Sin embargo, la imagen directa es de gran valor. Ayuda a arrojar luz sobre las propiedades atmosféricas de un planeta, como su temperatura y composición, de una manera que otras técnicas de detección no pueden.
HIP99770b: un nuevo gigante gaseoso
Nuestra imagen directa de un nuevo planeta, llamado HIP99770b, revela un planeta cálido, gigante y moderadamente nublado. Gira alrededor de su estrella a una distancia que se encuentra entre las distancias orbitales de Saturno y Urano alrededor de nuestro Sol.
La estrella HIP99770 es casi 14 veces más brillante que el Sol. Pero dado que su planeta tiene una órbita más grande que la de Saturno, el planeta recibe una cantidad de energía similar a la que recibe Júpiter del Sol. Proporcionado por el autor Con aproximadamente 15 veces la mᴀss de Júpiter, HIP99770b es un verdadero gigante. Sin embargo, también tiene más de 1000 ℃, por lo que no es una buena perspectiva para un mundo habitable.
Lo que ofrece el sistema HIP99770 es una analogía con nuestro propio Sistema Solar. Tiene un “disco de escombros” frío de hielo y roca lejos de la estrella, similar a una versión ampliada del Cinturón de Kuiper en nuestro Sistema Solar.
La principal diferencia es que el sistema HIP99770 está dominado por un planeta de gran masa, en lugar de varios más pequeños.
Imágenes del sistema HIP99770, tomadas con el generador de imágenes de exoplanetas SCExAO (Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics Project) junto con datos del instrumento CHARIS (Coronagraphic High-Resolution Imager and Spectrograph). Autor proporcionado
Buscando con la luz encendida
Llegamos a nuestros hallazgos detectando primero indicios de un planeta a través de métodos de detección indirecta. Notamos que la estrella se tambaleaba en el espacio, lo que insinuaba la presencia de un planeta en las cercanías con una gran atracción gravitatoria.
Esto motivó nuestros esfuerzos de imágenes directas; ya no buscábamos en la oscuridad.
Los datos adicionales provinieron de la nave espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea, que ha estado midiendo las posiciones de casi mil millones de estrellas desde 2014. Gaia es lo suficientemente sensible como para detectar pequeñas variaciones del movimiento de una estrella en el espacio, como las causadas por los planetas.
También complementamos estos datos con mediciones del predecesor de Gaia, Hipparcos. En total, teníamos 25 años de datos “astrométricos” (posicionales) para trabajar.
Anteriormente, los investigadores han utilizado métodos indirectos para guiar las imágenes que han descubierto estrellas compañeras, pero no planetas.
No es su culpa: las estrellas masivas como HIP99770, que es casi el doble de la masa de nuestro Sol, son reacias a revelar sus secretos. De lo contrario, las técnicas de búsqueda exitosas rara vez pueden alcanzar los niveles de precisión necesarios para detectar planetas alrededor de estrellas tan grandes.
Nuestra detección, que utilizó imágenes directas y astrometría, demuestra una forma más eficiente de buscar planetas. Es la primera vez que la detección directa de un exoplaneta se guía a través de métodos iniciales de detección indirecta.
Se espera que Gaia continúe observando hasta al menos 2025, y su archivo seguirá siendo útil durante las próximas décadas.
Los misterios permanecen
La astrometría de HIP99770 sugiere que pertenece a la asociación de estrellas Argus, un grupo de estrellas que se mueven juntas por el espacio. Esto sugeriría que el sistema es bastante joven, de unos 40 millones de años. Eso lo haría aproximadamente una centésima parte de la edad de nuestro Sistema Solar.
Sin embargo, nuestro análisis de las pulsaciones de la estrella, así como los modelos del brillo del planeta, sugieren una edad mayor de entre 120 y 200 millones de años. Si este es el caso, HIP99770 podría ser un intruso en el grupo Argus.
Ahora que se sabe que alberga un planeta, los astrónomos intentarán desentrañar aún más los misterios de HIP99770 y su entorno inmediato.
