ASTRÓNOMAS MEXICANAS DESCUBREN EXOPLANETA USANDO ONDAS DE RADIO

El nuevo planeta gira alrededor de una enana ultrafría y fue detectado al medir directamente el movimiento conjunto de ambos, usando radiotelescopios. Es el primer exoplaneta descubierto de esta manera.

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Un equipo científico, encabezado por el Dr. Salvador Curiel, del Instituto de Astronomía de la UNAM, acaba de dar a conocer el descubrimiento de un exoplaneta orbitando una estrella enana ultrafría, llamada TVLM 513, mediante la técnica de astrometría.

Las astrónomas involucradas en la investigación son Gisela Ortíz-León, actualmente en el Instituto Max Plank de Radioastronomía, Rosa M. Torres de la Univesidad de Guadalajara y Amy Mioduszewski del National Radio Astronomy Observatory en Estados Unidos.

Ilustración artística de la estrella enana TVLM 513 y el exoplaneta descubierto. Crédito: Luis A. Curiel Ramírez

El boom de los exoplanetas

Desde principios de los años 90 del siglo pasado, el número de exoplanetas descubiertos ha crecido gracias a nuevos y mejores instrumentos. Hasta julio de este 2020 se habían confirmado casi 4,200 planetas en otras estrellas, mientras que los candidatos llegan a más de 5,400.

La gran mayoría de estos cuerpos fueron descubiertos con un método llamado tránsito, que consiste en detectar y medir pequeñas variaciones en la luz de las estrellas madres, producto de “mini-eclipses”. La técnica requiere de cámaras muy sensibles, pero además, que la órbita del exoplaneta coincida con nuestra perspectiva, para que ocurra la leve ocultación o tránsito.

Otros métodos de detección son la observación directa, movimientos en su velocidad radial mediante espectroscopia y microlensado. Para un resumen de estas técnicas los invito a pasar por este post.

Hoy en día, el área científica de los exoplanetas está en auge y es uno de los campos más amplios y en boga. De hecho, las investigaciones para descubrir nuevos cuerpos va a la par de intentar caracterizarlos, estudiar sus atmósferas, su composición, distribución en los sistemas planetarios y más.

La enana, el exoplaneta y las antenas

Las estrellas ultrafrías de muy baja masa o enanas rojas ultrafrías, son de los tipos estelares más numeroso en la Vía Láctea, de ahí que resulten de gran interés para buscar exoplanetas a su alrededor. Como su nombre lo indica, son estrellas mucho más pequeñas que el Sol y con mucho menor masa. Su color rojizo es indicativo de que la temperatura superficial apenas alcanza pocos miles de grados.

Actualmente hay muchas preguntas abiertas respecto a cómo se forman los planetas en el Universo y encontrarlos entorno de enanas rojas contribuye a mejorar los modelos teóricos sobre los procesos, sus características y evolución planetaria.

El circulo amarillo marca la posición aproximada de la enana ultrafría TVLM 513 en los cielos primavera. Fuente: Stellarium

En este caso, el grupo de investigación se interesó por TVLM 513, una enana ultrafría ubicada a casi 35 años luz de la Tierra, en dirección de la constelación de El Boyero (Bootes) y detectada por primera vez en ondas de radio en 2002.

Desde 2013, diversas observaciones sugerían que TVLM 513 podría tener un objeto compañero orbitándola, ya que parecía mostrar una especie de “minúsculo bamboleo”, causado por los efectos gravitacionales del probable planeta. Cuando dos cuerpos giran uno con respecto al otro, en realidad lo hacen entorno del centro de masa mutuo o baricentro, lo que produce este movimiento cadencioso. Cuanto más masivo sea un planeta, mayor será el jalón que le de a su estrella.

La ilustración que muestra el “bamboleo” de la estrella enana y el movimiento del exoplaneta a través del espacio. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Para confirmar estos bamboleos existe una técnica llamada astrometría, que implica realizar muchas observaciones en momentos diferentes, pero además contar con una resolución suficiente para notar los movimientos. La astrometría con radiotelescopio (antenas) ha mostrado grandes resultados para esto en las últimas dos décadas.

Así, las astrónomas usaron información tomada desde 2010 con un conjunto de antenas llamado VLBA, Very Large Baseline Array, por sus siglas en idioma Inglés. Los radiotelescopios integrados en este arreglo se ubican en Hawaii, las Islas Vírgenes y diversos puntos de Estados Unidos continental.

Al tener las antenas esta distribución y separación en diversos puntos de la Tierra, es posible alcanzar resoluciones muy pequeñas, suficientes para detectar el leve bamboleo de dos objetos.


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El primero en su tipo

El análisis de las observaciones confirmaron la presencia de un planeta de masa similar a Saturno (con nombre provisional TVLM 513b), que orbita la estrella enana cada 221 días. En comparación, el planeta está más cerca de la estrella que Mercurio del Sol.

Aún cuando muchos exoplanetas se han descubierto mediante otras técnicas, TVLM 513b es el primero en detectarse con astrometría en ondas de radio; y por lo tanto, el primero en su tipo descubierto por un grupo formado en su mayoría por astrónomas mexicanas.

El artículo de investigación fue publicado en la revista especializada Astronomical Journal.

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