El telescopio VLT captura el primer espectro directo de un exoplaneta

13 de enero de 2010

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ESO/ M. Janson

Estudiando un sistema planetario triple que se asemeja a una versión a escala aumentada de nuestra propia familia solar de planetas, los astrónomos han sido capaces de obtener el primer espectro directo –la “huella digital química”– de un planeta orbitando una estrella distante. El resultado no sólo proporciona nuevos conocimientos sobre la formación y composición del planeta sino que representa un hito en la búsqueda de vida en otros lugares del Universo.

“El espectro de un planeta es como una huella digital. Proporciona información clave sobre los elementos químicos presentes en la atmósfera del planeta”, dice Markus Janson, autor principal de un artículo que informa sobre los nuevos hallazgos. “Con esta información podemos entender mejor cómo se formó el planeta y, en el futuro, podríamos incluso ser capaces de encontrar signos indicativos de la presencia de vida”.

Los investigadores obtuvieron el espectro de un exoplaneta gigante que orbita la estrella brillante y muy joven  HR 8799. El sistema está a unos 130 años luz de la Tierra. La estrella tiene 1,5 veces la masa del Sol y alberga un sistema planetario que se asemeja a un modelo aumentado de nuestro propio Sistema Solar. En 2008, otro equipo de investigadores detectó tres gigantescos planetas compañeros, con masas de unas 7 a 10 veces la de Júpiter, que están entre 20 y 70 veces más distantes de su estrella madre que la Tierra del Sol. El sistema también muestra dos cinturones de objetos más pequeños, similares al Cinturón Principal de Asteroides y al Cinturón de Kuiper, del Sistema Solar.

“Nuestro objetivo era el planeta del medio de los tres, que es aproximadamente diez veces más masivo que Júpiter y tiene una temperatura de alrededor de 800 Celsius”, dice Carolina Bergfors, miembro del equipo. “Después de un tiempo de exposición de más de cinco horas fuimos capaces de separar el espectro del planeta de la luz de la estrella madre que es mucho más brillante”.

Esta es la primera vez que se obtiene directamente el espectro de un exoplaneta orbitando una estrella normal, casi de tipo solar. Previamente, los únicos espectros obtenidos requerían un telescopio espacial para observar a un exoplaneta pasar justo detrás de su estrella central en un “eclipse exoplanetario” y entonces se podía extraer el espectro comparando la luz de la estrella antes y después. Sin embargo, este método sólo puede aplicarse si la orientación de la órbita del exoplaneta es exactamente la precisa, lo cual ocurre sólo para una pequeña fracción de los sistemas exoplanetarios. El espectro actual fue obtenido desde la Tierra, empleando el telescopio VLT de la organización Observatorio Europeo Austral, ESO, en observaciones directas que no dependen de la orientación de la órbita.

Debido a que la estrella central es varios miles de veces más brillante que el planeta, este es un logro notable. “Es como tratar de ver de qué está hecha una vela, observándola desde una distancia de dos kilómetros mientras está al lado de una lámpara de 300 W, enceguecedoramente brillante”, dice Janson.

El descubrimiento fue posible gracias al instrumento infrarrojo NACO instalado en el VLT y apoyado fuertemente por las extraordinarias capacidades del sistema de óptica adaptativa del instrumento. Fotografías y espectros aún más precisos de exoplanetas gigantes se esperan del instrumento de próxima generación SPHERE, que será instalado en el VLT, a partir de 2011, y del European Extremely Large Telescope.

Los nuevos datos que acaban de reunirse muestran que la atmósfera que encierra al planeta aún es poco comprendida. “Los aspectos observados en el espectro no son compatibles con los modelos teóricos actuales”, explica el coautor Wolfgang Brandner. “Tenemos que tomar en consideración una descripción más detallada de las nubes de polvo atmosféricas o aceptar que la atmósfera tiene una composición química diferente de la previamente asumida”.

Los astrónomos esperan atrapar pronto las huellas digitales de los otros dos planetas gigantes de modo de poder comparar, por primera vez, los espectros de tres planetas que pertenecen al mismo sistema. “Esto seguramente arrojará nueva luz sobre los procesos que llevan a la formación de sistemas planetarios como el nuestro”, concluye Janson.

Más información en:

http://www.eso.org/

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