Detectan exocometas en una estrella cercana

Desde hace décadas sabemos que hay planetas alrededor de otras estrellas. Ahora, un grupo de astrónomos ha anunciado la detección de exocometas en una estrella cercana. Aunque podría parecer una suposición lógica, hacía falta encontrar evidencias que lo demostrasen…

Las detecciones son necesarias

detección de exocometas en una estrella cercana

Concepto artístico de exocometas en torno a Beta Pictoris.
Crédito: ESO/L. Calçada

Han pasado más de 25 años desde la primera detección de exoplanetas, en 1992. Es decir, planetas que orbitan en torno a otras estrellas, en lugar del Sol. En la actualidad, sabemos de la existencia de más de 3.700 y la cifra sigue aumentando con el paso del tiempo. Pero, hasta 1992, por raro que parezca, solo podíamos sospechar que había otros planetas en torno a otras estrellas. Parecía lógico, porque el Sol no tiene nada especial.

Es una estrella más en una galaxia que tiene cientos de miles de millones. Así que es lógico suponer que si alrededor de nuestra estrella se formaron planetas, debieron formarse también en torno a otras. Pero, como digo, hasta 1992 solo se podía sospechar. Del mismo modo, podemos suponer que hay exolunas. Es decir, lunas alrededor de planetas que giran en torno a otras estrellas. Aunque confirmar su existencia será complicado. Son muy difíciles de observar.

Por extensión, por tanto, hay que suponer que otros sistemas planetarios son muy similares al nuestro. Eso quiere decir que tienen que tener, también, asteroides y cometas. Una confirmación indirecta, en realidad, la tenemos desde hace solo unos meses. La visita de Oumuamua, un asteroide llegado desde otro sistema planetario, ha dado mucho que hablar. Ahora, un grupo de astrónomos ha anunciado que tienen evidencias sólidas de detección de exocometas.

Detección de exocometas en una estrella cercana

Concepto artístico del telescopio Kepler observando exoplanetas en tránsito por delante de su estrella.
Crédito: NASA Ames/W Stenzel

A decir verdad, la detección no es en una sola estrella, sino en dos. Pero veremos por qué solo me centro realmente en una. Vayamos con la parte más interesante. La detección de exocometas en una estrella a solo 815 años-luz de distancia. Y digo exocometas en plural porque se trata de varios. También es posible, pero no lo tienen tan claro, que hayan detectado un exocometa en torno a otra estrella un poco más lejana, a 850 años-luz.

Los cometas fueron hallados en los datos registrados por el telescopio Kepler. Como quizá sepas, ha estado varios años analizando estrellas, recogiendo datos de más de 150.000 astros. En realidad, lo que busca Kepler es la señal del paso de planetas por delante de esas estrellas. Eso produce una pequeña caída de luz en el brillo de la estrella. La profundidad de esa caída depende de varios factores: el tamaño de la estrella, el del planeta, y etcétera.

La forma de la caída del brillo también nos da mucha información. Por ejemplo, un tránsito, justo por el centro de la estrella, de un exoplaneta más pequeño parece una U simétrica, con lados muy pronunciados. La luz de la estrella cae a medida que el planeta pasa por delante de la superficie, hasta que alcanza un mínimo y después vuelve a recuperar el brillo a medida que el planeta abandona el plano.

El patrón de KIC 3542116

Curvas de luz de tres exocometas detectados alrededor de KIC 3542116.
Crédito: Rappaport et al.

En definitiva, cuando un exoplaneta pasa por delante de una estrella, la caída de luz es simétrica. Cuando el equipo de astrónomos revisó los datos de la estrella KIC 3542116, vieron que presentaba seis caídas asimétricas. Tres de ellas de la misma profundidad (oscureciendo solo el 0,1% de la luz de la estrella) y otros tres aún más tenues (un 0,05%). Parecía interesante, pero había que asegurarse de que los datos eran reales.

Así que, primer paso, asegurarse de que no se trata de los fenómenos habituales en la observación de estrellas. Cosas como manchas estelares (es decir, manchas solares en la superficie de otras estrellas), variabilidad en el brillo de la estrella (es decir, que no sea una estrella variable), así como problemas con la cámara, por nombrar algunos. Una vez eliminadas todas esas posibilidades, solo les quedaron dos posibilidades: o bien estaban ante una detección de exocometas, o algún tipo de variabilidad estelar no conocida.

La forma de la curva hace pensar en la primera posibilidad. Porque esa subida de brillo, asimétrica, podría corresponderse con la cola de un cometa. Ya conocemos el fenómeno en nuestro Sistema Solar. Los cometas son fragmentos de roca de hielo, en ocasiones con hasta kilómetros de longitud, que orbitan alrededor del Sol en largas órbitas elípticas. Al acercarse a nuestra estrella, su superficie se calienta, el hielo se sublima (pasa de sólido a gas directamente) y el gas es expulsado al espacio.

La detección de exocometas por la curva de luz

La estrella KIC 3542116, a 815 años-luz del Sistema Solar.
Crédito: SIMBAD/AladIn

Ese gas va acompañado de pequeños fragmentos del cometa. La presión de la luz del Sol provoca que todas esas partículas, y el gas, pasen a una órbita más ancha, orbitando más lento que el núcleo del cometa. Esto no es un detalle menor. Es lo que esperaríamos ver al observar el tránsito de un exocometa por delante de una estrella. Primero vemos pasar la parte más densa, que provoca una caída de luz más pronunciada.

Después pasa la cola, que permite que la luz vaya aumentando de nuevo, pero con lentitud. Eso es lo que se ha observado en KIC 3542116. Por cierto, los investigadores comentan en el estudio que este mismo comportamiento ya se predijo en 1998. Hace tiempo que se sospechaba cómo sería el tránsito de un cometa por delante de una estrella. Ahora, dos décadas después, parece que tenemos la confirmación de que es así.

Los tres tránsitos más profundos pueden ser de un mismo comenta. Aunque la periodicidad no termina de encajar. Si, por el contrario, se debe a tres cometas diferentes, también es extraño, porque los tres mostrarían una caída de luz muy similar. Lo mismo sucede con los otros tres tránsitos más tenues. La periodicidad no termina de encajar. Así que cabe suponer que los datos se corresponden desde a dos exocometas a un máximo de seis.

El tamaño de los cometas

El cometa Halley, observado el 8 de marzo de 1986.
Crédito: NASA/W. Liller – NSSDC’s Photo Gallery (NASA)

Pero eso no es lo más interesante. En esta detección de exocometas también tenemos estimaciones de tamaños, gracias a la física. Según los cálculos de los investigadores, el cometa (o cometas) que producen las caídas de luz más profundas podrían ser de un tamaño similar al del cometa Halley. Es decir, tendrían unos 30 kilómetros de tamaño. Cometas grandes, pero nada fuera de lo común. Algo que también apoya la idea de que son cometas.

Porque si fuese un objeto mucho más grande, algo del tamaño de la Luna, sería más difícil de explicar. Además, las órbitas deben ser de al menos 90 días, o 50 en el caso de los cometas más pequeños. No es descabellado porque el estudio no descarta que haya cometas con órbitas mucho más largas. Al contrario, indican que parecen muy posibles. Hay muchos cometas brillantes, en el Sistema Solar, con órbitas de cientos de años de duración.

En la otra estrella, KIC 11084727, solo se ha detectado una caída de brillo. Pero su forma también encaja con la de un exocometa. Además, las dos estrellas son de tipo F, más calientes y grandes que el Sol. Quizá sea una señal de que los tránsitos de exocometas son más comunes en estrellas más grandes. O quizá sea, simplemente, una coincidencia. Ninguna de las dos estrellas, por cierto, es joven. Muestran señales de tener miles de millones de años.

La detección de exocometas fue manual

Curva de luz del posible exocometa detectado alrededor de KIC 11084727.
Crédito: Rappaport et al.

Esto es llamativo, porque la expectativa es que los cometas sean más abundantes en torno a estrellas más jóvenes. Especialmente en torno a aquellas estrellas que hayan terminado su proceso de formación en tiempos recientes. Cuando los exoplanetas acaban de formarse y su gravedad todavía puede perturbar el sistema. En cualquier caso, la noticia es interesante. Además, hay que decir que la detección de exocometas no se ha debido a un ordenador.

En este caso, el hallazgo ha sido hecho a mano. Uno de los autores ha revisado 200.000 curvas de luz. Es decir, los datos de diferentes observaciones de estrellas. 200.000. Que se dice pronto… Como quizá imagines, no es algo que haya hecho en dos días. Comenzó en enero de 2017, revisando 2.000 curvas de luz diarias en unas cinco horas. Es decir, tardando solo unos 10 segundos con cada curva. El trabajo le llevó cinco meses.

Porque, aunque la tecnología es indudablemente un gran apoyo, no siempre se utiliza. Es admirable, honestamente. También hay que decir que es posible que los investigadores hayan pasado por alto caídas de luz más tenues. Aunque parecen convencidos de que no es así. Lo más interesante es que han comentado que las misiones futuras, como TESS, que buscará exoplanetas, producirá datos en los que será más fácil detectar exocometas.

Nuestro Sistema Solar no es único

Concepto artístico de cometas acercándose a un joven Sistema Solar.
Crédito: NASA

No es que me haya vuelto loco. Pero descubrir que el Sistema Solar no es especial es reconfortante. No hay nada que hayamos visto aquí que parezca exclusivo. Otras estrellas tienen planetas a su alrededor. También cometas, y suponemos, también satélites. Así que, aunque nuestro sistema, sin duda, tiene sus particularidades, no parece destacar por encima del resto de sistemas de la Vía Láctea.

¿Por qué es reconfortante? Podríamos decir que hay una cosa que sí hace que nuestro Sistema Solar sea único. La vida. Pero, si todo lo que estamos viendo a nuestro alrededor nos dice que no hay nada especial Quizá el hecho de que haya vida tampoco lo es. A fin de cuentas, hay miles de millones de estrellas como el Sol en nuestra galaxia. Hay una cantidad igual, o mayor, de exoplanetas, etcétera, etcétera.

Que no hayamos encontrado vida no quiere decir, necesariamente, que no la haya. Es todo un desafío encontrarla. Nuestra tecnología todavía tiene mucho por avanzar y, seguramente, pasará mucho tiempo hasta que podamos determinar si hay vida en otros lugares de la galaxia. Si nos guiamos por todo lo que hemos descubierto hasta ahora, no hay motivo para pensar que tiene que ser algo exclusivo de este sistema. Aunque solo lo sabremos con más ciencia…

El estudio es S. Rappaport, A. Vanderburg, T. Jacobs et al.; “Likely Transiting Exocomets Detected By Kepler”. Publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el 31 de octubre de 2018. Puede ser consultado en arXiv.

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.

También te podría gustar...

2 Respuestas

  1. Bonderman dice:

    Fantástico!

  2. Bonderman dice:

    Me gustó mucho tu artículo, especialmente el último párrafo.

¡Comenta este artículo!

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.

A %d blogueros les gusta esto: