Buscando exolunas en Beta Pictoris b

Conocemos nuestro vecindario cósmico a la perfección. Sabemos que hay planetas que tienen satélites, y algunos de ellos, como Europa o Titán, son intrigantes por que podrían tener vida bajo su superficie. El año que viene, podremos intentar detectar una luna alrededor de un planeta lejos de nuestro Sistema Solar…

La casualidad de Beta Pictoris

Esta imagen muestra a Beta Pictoris (la estrella ha sido ocultada con un parche negro), el disco de material puede verse a su alrededor, extendiéndose como una larga línea naranja.

Esta imagen muestra a Beta Pictoris (la estrella ha sido ocultada con un parche negro), el disco de material puede verse a su alrededor, extendiéndose como una larga línea naranja. Crédito: NASA,ESA, D. Golimowski (Johns Hopkins University), D. Ardila (IPAC), J. Krist (JPL), M. Clampin (GSFC), H. Ford (JHU), and G. Illingworth (UCO/Lick) and the ACS Science Team

El próximo año, los astrónomos tendrán una oportunidad única de buscar lunas (o restos planetarios) alrededor del exoplaneta Beta Pictoris b. No van a poder ver el planeta directamente, pero si hay cualquier cosa a su alrededor es posible que la puedan detectar. La estrella, Beta Pictoris, está relativamente cerca de nuestro Sistema Solar, a sólo 60 años-luz de distancia. Es más masiva, caliente y brillante que el Sol, y es muchísimo más joven, sólo tiene unos 25 millones de años (frente a los 4.500 millones de años de nuestro astro).

En 1983, los astrónomos descubrieron que Beta Pictoris emitía más luz infrarroja de lo esperado, y una serie de observaciones más detalladas nos permitió entender que está rodeada por un disco cálido de polvo y restos de material, que quedó a su alrededor después de la formación de la estrella. Es un sistema estelar que todavía está en sus primeras etapas, y desde nuestra perspectiva, vemos de perfil ese disco que lo rodea.

En 2003, las observaciones con el Very Large Telescope captaron la imagen directa (algo que no sucede con mucha frecuencia) de un planeta alrededor de la estrella. Recibió el nombre de Beta Pictoris b (los planetas comienzan a nombrarse a partir de la letra b y siempre por orden de descubrimiento, sin importar su distancia a la estrella) y es un planeta gigante, con una masa siete veces la de Júpiter, que tarda unos 20 años en completar su órbita.

La órbita de Beta Pictoris b

Concepto artístico de Beta Pictoris b y el disco de material que rodea a su estrella. Crédito: ESO/L. Calçada/N. Risinger

Concepto artístico de Beta Pictoris b y el disco de material que rodea a su estrella.
Crédito: ESO/L. Calçada/N. Risinger

Conocer la órbita exacta de un planeta es complicado porque es difícil obtener suficientes datos de las observaciones para poder acotarla. Sin embargo, gracias a la ayuda de nuevas técnicas, un equipo de astrónomos ha revisado los datos del telescopio Gemini para conseguir datos muy precisos sobre la posición del planeta, que les llevó a dos conclusiones, una positiva, y otra más bien negativa.

Comencemos por la negativa. La parte mala de su hallazgo es que el planeta no pasa por delante de su estrella desde nuestra perspectiva, algo a lo que llamamos tránsito, y que nos permitiría calcular cosas como su tamaño. Para verla de perfil, necesitaríamos que su inclinación fuese de 90º, pero resulta que es de 88,8º, así que en ningún momento veremos cómo bloquea la luz que emite su estrella.

La parte buena, sin embargo, es que se acerca lo suficiente como para que su esfera de Hill pase por delante de Beta Pictoris. Aunque es recomendable que leas el artículo que he enlazado, puedes utilizar esta versión resumida como explicación. La gravedad viene definida por varios factores, uno de ellos es la distancia que te separe de un objeto masivo. Cuanto mayor sea la distancia, más débil es su gravedad. Si ese objeto es un planeta, a partir de cierto punto su atracción gravitacional se ve superada por la de su estrella. Sin embargo, si te acercas al planeta, su atracción gravitacional va en aumento hasta el punto de poder retener objetos en su órbita (por eso la Luna gira alrededor de la Tierra en lugar del Sol). Esa región es lo que llamamos esfera de Hill.

El tamaño de la esfera depende de la masa del planeta, la masa de la estrella y la distancia que les separa. Por ejemplo, la esfera de Hill de la Tierra tiene un tamaño de 1,5 millones de kilómetros. Como la Luna está a 380.000 kilómetros de distancia, está dentro y por tanto su movimiento está influenciado por nuestro planeta. Plutón tiene una esfera de Hill mucho más grande, porque está tan lejos del Sol que un objeto puede encontrarse más lejos de Plutón y aun así verse influenciado por su presencia.

Una región gigantesca de exploración

Esta secuencia de imágenes muestra Beta Pictoris b alrededor de su estrella, además de una comparación con la órbita de Saturno. Crédito: M. Bonnefoy et al., published in Astronomy & Astrophysics, 2011, vol. 528, L15

Esta secuencia de imágenes muestra Beta Pictoris b alrededor de su estrella, además de una comparación con la órbita de Saturno.
Crédito: M. Bonnefoy et al., published in Astronomy & Astrophysics, 2011, vol. 528, L15

En el caso de Beta Pictoris B, su esfera de Hill tiene un radio aproximado de 160 millones de kilómetros. Eso quiere decir que puede retener satélites (o restos de la formación del sistema) hasta esa distancia. El planeta no pasará por delante de la estrella pero su región sí lo hará a partir de abril de 2017 y terminará en enero de 2018. El máximo acercamiento del planeta a su estrella será en agosto, momento en el que el tránsito podría permitir a los astrónomos buscar material cercano.

Así que es una buena oportunidad que no podemos dejar escapar. Por eso, los astrónomos ya están sugiriendo una campaña para que Beta Pictoris sea observada durante los próximos meses, aunque destacan que la primera mitad de la esfera de Hill no será fácil de ver con los telescopios que tenemos en superficie porque estará cerca del Sol (aunque los telescopios espaciales sí podrán observarla con más sencillez). La segunda mitad del tránsito debería ser visible para los observatorios que tenemos en el hemisferio sur.

No hay garantía de que vayamos a encontrar nada, pero si captásemos el paso de una luna grande por delante de la estrella, sería la primera observación de una exoluna, es decir, un satélite más allá del Sistema Solar. Damos por hecho que tienen que existir, porque muchos planetas en nuestro sistema tienen satélites, pero por ahora no hemos sido capaces de detectarlos en otros sistemas estelares. Las lunas también nos permiten obtener datos sobre los objetos en torno a los que orbitan, permitiéndonos determinar, por ejemplo, la masa del planeta.

Es una oportunidad única que no volveremos a tener, al menos en el caso de Beta Pictoris b, hasta dentro de otros 20 años, cuando la esfera de Hill vuelva a pasar por delante su estrella…

Referencias: Bad Astronomy

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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2 Respuestas

  1. Arnoldo De la Hoz dice:

    Leído!

  1. 15 agosto, 2016

    Información Bitacoras.com

    Valora en Bitacoras.com: Conocemos nuestro vecindario cósmico a la perfección. Sabemos que hay planetas que tienen satélites, y algunos de ellos, como Europa o Titán, son intrigantes por que podrían tener vida bajo su superficie. El año que vi…

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