Un grupo de investigadores ha desarrollado un plan ambicioso para detectar exolunas. Algo que permitiría, por fin, dar el primer paso en el estudio de satélites alrededor de planetas lejos del Sistema Solar. Pero, ¿qué hace falta para poder detectar un satélite en torno a un mundo lejos de nuestro rincón de la galaxia?
Un plan muy ambicioso para detectar exolunas… ¿pero funcionará?
Hasta ahora, el ser humano no ha logrado descubrir ninguna exoluna. Es decir, un satélite que orbite alrededor de un planeta lejos del Sistema Solar. Pero no ha sido por falta de intentos ni de posibles detecciones. Ahora, un grupo de investigadores liderado por Thomas Winterhalder, del Observatorio Europeo Austral, y sus coautores, plantea que el motivo no es que esas lunas no existan. Si no que, simplemente, nos falta la tecnología necesaria para detectarlas. Por ello, proponen construir un “interferómetro de base kilométrica” que puede detectar lunas tan pequeñas como la Tierra, a una distancia de hasta 200 pársecs.
Es decir, hasta unos 650 años luz. Un satélite tan pequeño como el de la Tierra puede parecer algo grande (teniendo en cuenta que, por ejemplo, Marte tiene dos satélites mucho más pequeños). Pero en algún lugar de la galaxia, debería haber satélites similares al nuestro. De hecho, podrían ser comunes alrededor de gigantes gaseosos. Esto lleva a una pregunta inevitable: ¿por qué no se ha descubierto ninguna? Según el trabajo, el problema estaría en la metodología. El método de tránsito sigue siendo el más exitoso para descubrir exoplanetas.
Y para eso funciona muy bien, capta la pequeña caída de luz provocada por el paso de un planeta por delante de su estrella. Pero para satélites hace falta una alineación casi perfecta: la Tierra, la estrella, el planeta y la luna tienen que estar en posiciones muy concretas para permitir la detección. Además, el método de tránsito es más fácil con planetas (y posibles lunas) que están cerca de su estrella. Sin embargo, esos planetas tan cercanos tienen más dificultades para retener sus lunas. Todo se debe a la esfera de Hill (es decir, la región en la que la gravedad de un planeta es dominante).
El problema de los planetas cercanos a su estrella
La esfera de Hill crece a medida que nos alejamos de la estrella. Es decir, cuanto más lejos de una estrella como el Sol, mayor será su esfera de Hill y, con ella, las distancias a las que podría tener un satélite a su alrededor. Como el método de tránsito no es el mejor para descubrir planetas lejos de su estrella, es más difícil observar mundos que sí es posible que tengan satélites a su alrededor. Hay otra técnica que podría ser útil: la astrometría. En ella, se mide el bamboleo de, por ejemplo, una estrella, y se determina el tamaño y tipo de objeto que lo debería provocar.
En el caso de los planetas, precisamente, se observa el movimiento de la estrella. Pero en el caso de satélites, habría que observar el bamboleo del propio planeta. ¿Las buenas noticias? Esta técnica funciona mejor con planetas que están lejos y, por tanto, tienen una esfera de Hill grande. Sin embargo, las herramientas actuales, como el Interferómetro del Telescopio Muy Grande (VLTI, por sus siglas en inglés), en Chile, solo son capaces de captar bamboleos de unos 50 microsegundos de arco (µas). Y esto es con una base de 200 metros entre los cuatro telescopios del interferómetro.
El trabajo sugiere que, para ver una cantidad razonable de lunas de tamaño terrestre dentro de ese límite de 200 pársecs, haría falta una resolución de alrededor de 1 microsegundo de arco. La base, por tanto, tendría que ser mucho más grande. ¿Cuánto? Varios kilómetros. La interferometría funciona calculando la resolución, como la longitud de onda de la señal medida, dividida por la base. Es decir, la distancia entre los espejos más alejados en una serie de espejos que se combinan para formar un solo sistema. El ejemplo más famoso de sistema de este tipo es LIGO.
¿Qué instrumento permitiría ejecutar este plan para detectar exolunas?
En el caso de LIGO, su funcionamiento depende de láseres que circulan por un túnel de vacío, en vez de espejos separados entre sí que recogen la luz de las estrellas. Y, precisamente, el interferómetro que plantean funcionaría muy bien con un espejo enorme que está a punto de entrar en servicio: el Telescopio Extremadamente Grande. Tendrá un espejo principal de 39 metros, lo que le permitirá tomar imágenes directas de planetas muy tenues. A su vez, el interferómetro que plantean podrá observar esos exoplanetas en busca de señales de posibles satélites a su alrededor.
Lo interesante de toda esta historia es que es más probable descubrir exolunas habitables. Pero de momento estamos lejos de ese escenario. Encontrar un análogo de Europa o Encelado, en otro sistema, seguirá siendo un deseo. Con mucha probabilidad, satélites de ese tamaño seguirían siendo demasiado pequeños como para que el interferómetro que proponen tuviese la capacidad de poder descubrirlas. Pero, si algún día se construyese algo así, sí cabe la posibilidad de encontrar satélites más grandes que puedan ser similares.
Pero para que este plan para detectar exolunas se convierta en realidad, el primer paso es construir ese telescopio. Algo fácil de decir pero no de hacer. Aunque el estudio no aporta cifras concretas, es difícil imaginar que no vaya a costar miles de millones de dólares. Es decir, más o menos, lo mismo que ha costado el Telescopio Extremadamente Grande (ELT, por sus siglas en inglés). Y el proyecto por ahora no tiene financiación. Quizá a finales de esta década (tras la entrada en funcionamiento de ELT) pueda surgir suficiente interés para construirlo. Pero eso será otra historia…
Estudio
El estudio es T. Winterhalder, A. Mérand, S. Lacour et al; «Hunting exomoons with a kilometric baseline interferometer«. Puede consultarse en arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
