Imágenes revolucionarias de un sistema planetario mientras nace


Los astrónomos del telescopio ALMA acaba de revelar la imagen más detallada que tenemos de un sistema planetario en formación. Antes de entrar en los detalles científicos, disfrutad unos instantes de la belleza de la imagen. [caption id="attachment_10732" align="aligncenter" width="1800"]Crédito de la imagen: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ Crédito de la imagen: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ[/caption] En el centro del disco se encuentra HL Tau, una estrella extraordinariamente joven de apenas 1 millón de años. Sí, para una estrella, tener 1 de millón de años es ser todavía un bebé. Nuestro Sol tiene 4.600 millones de años. Los anillos concéntricos alrededor de la estrella son las nubes de polvo que se acabarán formando los cuerpos planetarios de este nuevo sistema solar. De hecho, en la imagen previa hay un detalle que nos dice que la formación de los planetas ya ha comenzado. ¿Podrías decirme cuál es el detalle que nos revela que hay planetas formándose? Son los huecos que se pueden ver entre los anillos. Aquí puedes ver un esquema: ALMA image of the young star HL Tauri (annotated) ¿Y por qué los huecos entre los anillos indican que hay planetas formándose? Mientras un planeta se va formando, su gravedad atrae el polvo que va encontrando en su órbita. Eso hace que los huecos entre las órbitas de los planetas se vacíen poco a poco de materia. Además de crear huecos en las zonas contiguas a su órbita, cualquier planeta en formación también creará huecos en las zona de polvo que giren alrededor de la estrella con a una velocidad múltiplo de la suya. [Esto último es algo más difícil de explicar. El fenómeno se conoce en física como «resonancia» y es la misma razón por la que hay un gran hueco entre los anillos de Saturno. Allí el hueco lo crea la resonancia gravitatoria del satélite Mimas].  ¿Cuál es el tamaño del sistema planetario que está naciendo? Aquí tenéis un esquema que compara el tamaño del sistema HL Tau (izquierda) con nuestro Sistema Solar (a la derecha). [caption id="attachment_10740" align="aligncenter" width="1280"]Comparison of HL Tauri with the Solar System Crédito: ESA[/caption] ¿Dónde está HL Tau? La distancia que nos separa de HL Tau son 450 años luz. En el cielo, es una estrella que vemos cerca de Aldebarán, el astro más brillante de la constelación de Tauro. [caption id="attachment_10742" align="aligncenter" width="1280"]HL Tauri in the constellation of Taurus Crédito: ESA[/caption] Con el telescopio Hubble podemos ver cómo es la región que rodea a HL Tau. Aquí esta: [caption id="attachment_10746" align="aligncenter" width="1280"]Crédito: ESA/Hubble y NASA Crédito: ESA/Hubble y NASA[/caption] La imagen que revela los anillos de HL Tau fue tomada por ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), un telescopio formado por compuesto por una docena de radiotelescopios que trabajan juntos. Aquí tenéis un panorama de ALMA: [caption id="attachment_10760" align="aligncenter" width="4241"]Crédito de la fotografía: ESO Crédito de la fotografía: ESO[/caption] Nota: el telescópio está situado en Chile a más de 5.000 metros de altura (más alto que la cumbre del Mont Blanc). Subir las radioantenas hasta allí fue un enorme desafío de la ingeniería. La cadena norteamericana CBS dedicó a esta aventura un documental que podéis ver aquí. No os olvidéis que nosotros somos, científicamente, polvo de las estrellas. ¿Por qué? Lo puedes leer aquí.

40.000 millones de “planetas Tierra” en nuestra galaxia


berkeley

Crédito de la imagen: University of California, Berkeley

Contactar con una civilización extraterrestre sigue siendo uno de los grandes sueños pendientes de la aventura humana. Desde ayer, quizás tenemos un motivo para la esperanza. Tres astrónomos norteamericanos acaban de calcular que en nuestra galaxia existen 40.000 millones de planetas similares la Tierra.

Sabíamos que nuestra galaxia contiene cientos de miles de millones de estrellas. Pero quedaba una gran pregunta por responder: de esa miríada de estrellas, ¿cuántas poseen planetas de un tamaño parecido al nuestro y a una distancia compatible con la vida?

Eric Petigura, Andrew Howard y Geoffrey Marcy acaban de resolver este problema aplicando un ingenioso algoritmo estadístico a los datos del satélite Kepler.

Los planetas extrasolares están demasiado lejos para poder ser observados directamente. El Kepler los detecta con el llamado “método de los tránsitos”: cuando un planeta pasa por delate de su estrella, la luminosidad de esta cae ligeramente. Desde que se lanzó en 2009, el observatorio espacial de la NASA ha descubierto varios miles de planetas fuera de nuestro Sistema Solar.

Los datos de Kepler tienen, sin embargo, varias limitaciones: 1) el telescopio observa sólo una pequeña región de nuestra galaxia 2) el “método de los tránsitos” sólo puede utilizarse cuando telescopio, estrella y planeta están alineados en el mismo plano y 3) la caída de luminosidad debe ser suficientemente grande como para ser detectada.

Petigura y sus colegas superaron estas dificultades con un procedimiento muy ingenioso. Primero tomaron los datos de Kepler para 42.000 estrellas parecidas al Sol. Aplicando un algoritmo de detección encontraron en ellas 603 planetas, 10 de los cuales tenían tamaño terrestre y orbitaban a una distancia compatible con la existencia de agua líquida. A continuación, introdujeron en el ordenador sistemas planetarios falsos y volvieron a aplicar el algoritmo de detección. Este método estadístico permite obtener una estimación del número de planetas imposibles de encontrar con Kepler. (Para quienes estéis familiarizados con simulaciones numéricas, este método es muy similar a las estimaciones Monte Carlo que se utilizan, por ejemplo, en los detectores de partículas).

El resultado es fascinante: un 22% de las estrellas similares al Sol tienen planetas de tamaño parecido a la Tierra y orbitando a una distancia similar. Además, el planeta más cercano podría estar a sólo 12 años-luz.

Erik Petigura lo explicaba así en la conferencia en la que presentó el descubrimiento:

“Lo que esto significa es que, cuando miras al cielo en una noche despejada, probablemente estés viendo con tus ojos alguna estrella con un planeta parecido al nuestro”.

Podéis encontrar su publicación científica con todos los detalles técnicos en el Proceedings of the National Academy of Sciences (una de las revistas científicas más prestigiosas del mundo).