Así rastrean planetas habitables desde Chile

Vista exterior de una de las antenas del Very Large Telescope instalado en cerro Paranal, Antofagasta. Foto: ESO

El observatorio Paranal presentó un nuevo instrumento para la búsqueda de exoplanetas, sistemas estelares que representan el futuro para la raza humana.


“Debemos abandonar la Tierra en los próximos 100 años”. La sentencia es del renombrado físico teórico Stephen Hawking, quien en varias oportunidades ha mencionado la urgencia de avanzar en el área de la exploración espacial, advirtiendo que de continuar al ritmo actual, aumentarán los riesgos relacionados al cambio climático, sobrepoblación, epidemias por virus genéticamente modificados, guerras nucleares y hasta colisiones con asteroides, todos potenciales factores para acabar con la especie humana.

Pero Hawking no es el único que mira con obsesión hacia las estrellas. La exploración y búsqueda de planetas habitables se ha convertido en una meta para los astrónomos desde que en octubre de 1995, los suizos Michel Mayor y Didier Queloz anunciaron el descubrimiento de 51 Pegasi b, un planeta que orbita en torno a una estrella similar al Sol y que ubicada a 50 años luz de la Tierra, dio origen a la era de los exoplanetas, o planetas que orbitan una estrella distinta al Sol.

Pero, ¿cómo saber si alguno de estos planetas cumple con las condiciones para ser habitable? y lo más importante, ¿existen otros mundos con algún tipo de vida?

Cazadores de planetas

A través de los años, las técnicas de descubrimiento de planetas se ha ido refinando y la tecnología ha permitido que los instrumentos utilizados sean cada vez más certeros. La observación de exoplanetas es muy compleja, ya que básicamente se trata de ver un pequeño cuerpo oscuro en la inmediata proximidad de un foco luminoso muy intenso, como el Sol. Por suerte, los astrónomos han desarrollado métodos que a primera vista pueden sonar sencillos, pero han ayudado a encontrar hasta hoy más de 3.600 planetas. Sin embargo, sólo algunos se encuentran en la llamada “zona habitable”, condición en la que el flujo de radiación proveniente desde la estrella permite la presencia de agua líquida, donde el tamaño del planeta es de hasta dos veces la Tierra, que la atmósfera sea similar a la terrestre y que la distancia no sea tan cercana como para que la superficie sea demasiado caliente, ni tan lejana como para que el planeta se congele.

Jorge Lillo-Box, astrónomo del European Southern Observatory (ESO) en la región de Antofagasta, explica a La Tercera que aunque las técnicas para detectar planetas son varias, las principales siguen siendo los métodos de “tránsito” y “velocidad radial”, cada uno con sus ventajas y desventajas.

“El método del tránsito es el más sencillo”, asegura. “Cuando un planeta pasa por delante de una estrella brillante -desde nuestra línea de visión en la Tierra-, vemos que ésta disminuye su intensidad por unos momentos y luego vuelve a aumentar, debido a que el planeta continúa su órbita en torno a la estrella. Su desventaja es que sólo nos proporciona el radio del planeta u objeto que pasa por delante”.

“Hay muchas otras configuraciones estelares que pueden mimetizar este tránsito, por lo que no podemos estar 100% seguros que lo que vemos es un planeta. Para ello debemos medir la masa del objeto, y es cuando utilizamos el ‘método de velocidad radial'”, señala. “Éste se basa en el efecto Doppler, el mismo que oímos con las ambulancias: cuando se acercan el sonido es más agudo y cuando se alejan, el sonido es más grave. Lo mismo ocurre con todas las ondas -la luz es una onda- por lo que, aplicado a un planeta, cuando un objeto que brilla se aleja de nosotros lo vemos más rojo, y cuando se acerca, lo vemos más azul”.

De esta forma, cuando el planeta está orbitando alrededor de la estrella, en ella también se produce un “bamboleo”, acercándose y alejándose de nosotros y “cambiando” de color. Al ocurrir esto de forma periódica, es posible medir la variación de color en la estrella y entonces, determinar la masa del planeta. Posteriormente, se obtienen datos como la distancia del planeta a la estrella, inclinación de su órbita, densidad y de qué composición está hecho el planeta (rocoso o gaseoso), pero sin detalles sobre qué componentes químicos tiene el planeta en su atmósfera.

Pero existe una limitante con el método del tránsito: ¿qué ocurre si la órbita del objeto es distinta a nuestro punto de vista? “Simple. La órbita debe estar alineada con nuestra línea de vision, porque si está un poco inclinada, ya no es posible visualizarla”, dice Lillo-Box.

“Estadisticamente existen miles de millones de exoplanetas que no hemos podido detectar, que están orbitando alrededor de sus estrellas pero que su órbita no está alineada con la Tierra. (El telescopio) Kepler emplea el metodo del transito, y considerando que encontrar planetas con esta técnica es una posibilidad muy baja, estadísticamente el que haya hallado muchos exoplanetas habla que hay millones más por descubrir”, agrega.

Pero existen otros métodos menos utilizados, como el “método de imagen directa”, donde se “tapa” la luz de la estrella y gracias a ello es posible ver el planeta. “Es como si la estrella fuese un faro y la vela un planeta. A 100 Km sólo vemos el faro porque es mas potente, pero al taparlo sí veremos la vela, explica el astrónomo.

“Es dificil porque el planeta debe estar lejos de su estrella y debe ser grande, por lo que las condiciones deben ser muy particulares. Sólo hemos encontrado una treintena hasta ahora, y hemos visto sistemas de 4 planetas”, añade.

El último método es la “variacion el tiempo del transito”. Lillo-Box explica que “si vemos un planeta transitando, siempre debe hacerlo al mismo momento. Si vemos que no es periódico y tiene una pequeña variacion, implica que hay otro planeta que lo esta perturbando gravitatoriamente, haciendo que orbite antes o después dependiendo de su posición”.

Todas las estrellas son afectadas por la gravedad de otros planetas. Cualquier cuerpo hace fuerza sobre otro y hace que se mueva, pero la masa es muy menor. De hecho, la Tierra le produce al Sol un ‘bamboleo’ de 10 cm por segundo, la misma velocidad de una tortuga.

La primera luz

En noviembre pasado, los astrónomos de la ESO tuvieron una gran razón para celebrar. Su nuevo juguete, “Espresso” -un avanzado espectógrafo-, tuvo un primer resultado exitoso. Emplea la potencia de los telescopios del VLT (Very Large Telescope), posee una tecnología 10 veces mayor que su antecesor, y será muy útil en el “método de velocidad radial”, gracias a que su complejo sistema de espejos, lentes y prismas permitirá analizar la luz y descomponerla, midiendo hasta el más mínimo cambio en el movimiento de las estrellas. “Si lo comparamos con una persona caminando de forma veloz, que puede llegar a un metro por segundo, ‘Espresso’ cuenta con una precisión de 10 centímetros por segundo. Es un avance increíble, considerando la lejanía de las estrellas, hasta 10 mil millones de años luz”, afirma Gaspare Lo Curto, astrónomo encargado de proyecto que verá la luz en octubre de este año.

Lo Curto afirma que próximamente, esperan que los cuatro potentes telescopios del VLT actúen de forma conjunta para observar objetos más pequeños, algo sin precedentes desde su creación. Asimismo, aseguró que “Espresso” es el primer paso hacia el ELT (Extremely Large Telescope), el telescopio óptico más grande del mundo en 2024 y HIRES, un espectógrafo que espera ver la luz en 2028

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