Encontrar un exoplaneta es dificilísimo, y los astrónomos ya han dado con más de 4800: así es como están haciendo posible lo casi imposible
Investigación

Encontrar un exoplaneta es dificilísimo, y los astrónomos ya han dado con más de 4800: así es como están haciendo posible lo casi imposible

4827. Esta es la cantidad exacta de planetas extrasolares que, según la NASA, ya han sido rigurosamente identificados por los astrónomos hasta ahora. No obstante, a pesar de la enorme dificultad que conlleva identificar unos objetos que no emiten luz y que se encuentran situados a unas distancias casi inimaginables de nosotros, esta cifra no deja de incrementarse.

El éxito que están cosechando los astrofísicos en el ámbito de la búsqueda de exoplanetas es la consecuencia de un tesón infatigable, un desarrollo científico muy notable en el que la inteligencia artificial juega un rol esencial, y, sobre todo, de un ingenio desbordante.

Dar con un planeta fuera de nuestro sistema solar es como encontrar una aguja en un pajar, pero los cosmólogos han ideado cinco estrategias extraordinariamente ingeniosas que les están permitiendo encontrarlos.

Los cosmólogos han ideado cinco estrategias extraordinariamente ingeniosas que les están permitiendo encontrar exoplanetas. Ya van más de 4800

En este artículo os proponemos indagar de la forma más didáctica posible en ellas, aunque antes de hacerlo es importante que repasemos que un planeta extrasolar, o un exoplaneta (son dos formas ligeramente diferentes de identificar el mismo tipo de objetos), no es más que un planeta que está situado fuera de nuestro sistema solar. Eso es todo.

Eso sí, los científicos creen que la mayor parte de ellos no reúne las condiciones adecuadas para que puedan ser habitados por el ser humano. Aun así, dar con uno solo de ellos es una proeza científica, y, sobre todo, una sorprendente muestra de ingenio, como estamos a punto de comprobar.

1ª estrategia: la velocidad radial

Las estrellas suelen acumular más masa que los planetas que orbitan en torno a ellas, pero esto no las hace inmunes a la interacción gravitatoria con los demás objetos. Durante su desplazamiento alrededor de una estrella los planetas suelen provocar que esta se tambalee de una forma más o menos pronunciada, dependiendo, como podemos intuir, de la masa de ambos objetos y la distancia que los separa.

Lo curioso es que los astrónomos han ideado un método muy ingenioso que les permite identificar la interacción gravitatoria entre una estrella y un candidato a planeta aunque este último no sea visible utilizando otros procedimientos. Cuando la estrella vibra, aunque sea mínimamente, debido a la interacción gravitatoria con el planeta, la longitud de onda de la luz que emite cambia sutilmente.

Lo que hacen los científicos es identificar estas variaciones en la luz que recogen sus instrumentos para confirmar que, efectivamente, uno o varios planetas están orbitando alrededor de esa estrella. Hasta la fecha este método ha permitido a los investigadores identificar 899 exoplanetas.

Velocidadradial

2ª estrategia: el periodo de tránsito

Cuando un planeta se interpone entre nosotros y una estrella enmascara una parte de su luz. Durante su viaje alrededor de la estrella habrá momentos en los que ocultará una cierta cantidad de luz (justo cuando se interpone entre la estrella y el observador), y momentos en los que no lo hará debido a que estará circulando por la sección de la órbita en la que no se interpone.

Si la luz que recibimos de una estrella varía periódicamente es posible que un planeta esté orbitando en torno a ella

Lo que hacen los astrónomos para identificar que uno o varios planetas están orbitando alrededor de la estrella que están observando es medir la cantidad de luz que reciben. Si esta cifra varía periódicamente y de una forma predecible es probable que un planeta se esté interponiendo entre nosotros y la estrella.

Este método resulta útil incluso para estimar el volumen que puede tener el planeta. No obstante, no siempre es posible aplicarlo; cuando el plano que describe la órbita del planeta es aproximadamente perpendicular al plano desde el que observamos la estrella desde la Tierra no es posible identificar la luz que enmascara. En este caso es necesario utilizar otro método de observación. Aun así, este procedimiento es muy fructífero; de hecho, hasta ahora ha permitido a los astrónomos identificar 3752 planetas extrasolares.

Transito

3ª estrategia: la toma de imágenes directa

En ocasiones, aunque es algo poco frecuente, los astrónomos consiguen recoger directamente la imagen de un planeta. Lo que propone este procedimiento de identificación de exoplanetas es enmascarar expresamente la mayor parte de la luz que emite la estrella directamente hacia nosotros para evitar que su brillo nos deslumbre, impidiéndonos ver el planeta.

Lo que propone este procedimiento es enmascarar expresamente la mayor parte de la luz que emite la estrella directamente hacia nosotros para evitar que su brillo nos deslumbre

Al hacerlo cabe la posibilidad de que podamos percibir una parte de la luz de la estrella reflejada por el planeta. Cuando se dan estas circunstancias es factible ver este último objeto de forma directa, aunque por el momento los investigadores tan solo han identificado 55 planetas extrasolares utilizando este método.

Tomadirecta

4ª estrategia: las microlentes gravitacionales

«El espacio-tiempo le dice a la materia cómo moverse, y la materia le dice al espacio-tiempo cómo curvarse». Esta frase del físico teórico estadounidense John Archibald Wheeler refleja con claridad cómo se manifiesta la interacción entre el continuo espacio-tiempo y la materia. Esta última actúa sobre él curvándolo, de manera que ni siquiera la luz puede permanecer indemne a esta deformación del continuo por el que viaja.

Si un planeta se interpone periódicamente entre nosotros y una estrella distante habrá periodos en los que recibiremos directamente la luz que emite la estrella sin que haya sufrido ningún tipo de alteración, y momentos en los que la deformación del espacio-tiempo introducida por el planeta altere la trayectoria que sigue la luz.

Este fenómeno astronómico se conoce como microlente gravitacional, y los astrofísicos son capaces de identificarlo debido a que cuando se produce reciben una imagen ligeramente distorsionada de la estrella, brindándoles la sensación de que ocupa dos posiciones diferentes en el espacio. Hasta la fecha este procedimiento ha permitido a los investigadores identificar 120 exoplanetas.

Microlentegravitacional

5ª estrategia: astrometría

La última estrategia a la que están recurriendo los astrónomos para identificar exoplanetas se apoya en el mismo principio al que recurre el primer método que hemos explorado en este artículo: la interacción gravitatoria que se produce entre las estrellas y los planetas que orbitan en torno a ellas.

En ocasiones la interacción gravitatoria con un planeta cercano provoca que la distancia entre la estrella en observación y sus vecinas varíe ligerísimamente de forma periódica

La diferencia que existe entre la primera y la quinta estrategia es que en esta última los astrofísicos recurren a técnicas de astrometría para medir la distancia relativa que existe entre la estrella que están observando y las estrellas de su vecindario.

En ocasiones la interacción gravitatoria con un planeta cercano provoca que la distancia entre la estrella en observación y sus vecinas varíe ligerísimamente de forma periódica, de modo que este fenómeno puede delatar la presencia de un objeto que ha sido capturado por su campo gravitatorio.

Este procedimiento requiere llevar a cabo medidas muy precisas que solo son posibles efectuando cálculos muy complejos, por lo que por el momento solo ha permitido a los investigadores localizar un planeta extrasolar.

Astrometria

Imagen de portada | Miriam Espacio

Más información | NASA

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