Cómo los astrónomos descubren exoplanetas – Transcontinental Times

INDIA: La NASA confirmó recientemente la existencia de más de 5.500 exoplanetas más allá de nuestro sistema solar, todos en la comodidad de la Tierra. Esto nos hace preguntarnos: ¿qué es un exoplaneta y cómo los encuentran los astrónomos? usemos de la NASA Definición de exoplaneta. Un exoplaneta es un planeta ubicado fuera de nuestro sistema solar.

Aunque la mayoría de los exoplanetas orbitan alrededor de otras estrellas, también hay exoplanetas que flotan libremente conocidos como planetas rebeldes. Estos planetas descarriados no tienen una estrella madre y, en cambio, vagan por el espacio, orbitando el centro galáctico, libres de cualquier estrella en particular. Este artículo pretende responder a la segunda pregunta: ¿cómo encontramos estos exoplanetas? Vamos a averiguar.

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El método de tránsito

Una de las técnicas más comunes para descubrir exoplanetas es el método del tránsito. Al igual que un eclipse solar, este método se basa en la atenuación de la luz de una estrella cuando un exoplaneta pasa entre la estrella y la Tierra. A diferencia de la dramática oscuridad de un eclipse solar total, la caída en la luz de una estrella durante un tránsito puede ser sólo una fracción de un porcentaje. Sin embargo, cuando se observa consistentemente a lo largo del tiempo, este cambio sutil revela la presencia de un exoplaneta.

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Para emplear eficazmente el método del tránsito, los astrónomos han desarrollado instrumentos increíblemente sensibles capaces de cuantificar las débiles variaciones de la luz de una estrella. Este salto tecnológico allanó el camino para la detección de exoplanetas, un avance que comenzó en la década de 1990. Al graficar la curva de luz de una estrella a lo largo del tiempo, los científicos pueden deducir información crítica sobre un exoplaneta, incluida la inclinación y el tamaño de su órbita.

Es importante señalar que el método de tránsito no proporciona confirmación visual directa de los exoplanetas; su presencia se infiere basándose en los cambios observados en la luz de una estrella.

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El método del tambaleo

Otro enfoque destacado para el descubrimiento de exoplanetas es el método de oscilación, conocido oficialmente como Doppler o espectroscopia de velocidad radial. Este método es particularmente eficaz para detectar exoplanetas más grandes.

En cualquier sistema ligado gravitacionalmente, como una estrella y su exoplaneta, ambos objetos orbitan alrededor de un centro de masa común. Cuando la masa del exoplaneta es significativa en comparación con la de la estrella, induce una oscilación notable en el centro de masa. Esta oscilación, detectable a través de un cambio en las frecuencias de la luz de la estrella (un desplazamiento Doppler), es análoga al cambio en el tono del motor de un vehículo cuando se acerca o se aleja de un observador.

Vistos desde la Tierra, los ligeros movimientos de una estrella y su(s) exoplaneta(s) afectan el espectro de luz de la estrella. Cuando la estrella se acerca al observador, el espectro se vuelve azul; al alejarse, cambia a rojo. Aunque los cambios son sutiles, los instrumentos modernos pueden medirlos con precisión.

El método de oscilación es principalmente eficaz para identificar exoplanetas grandes, ya que los planetas similares a la Tierra producen oscilaciones que son demasiado pequeñas para poder medirlas con la tecnología actual. Al igual que con el método de tránsito, falta confirmación visual directa de los exoplanetas; su presencia se infiere mediante análisis espectral.

Imagen directa

La obtención de imágenes directas, como su nombre indica, implica tomar fotografías de exoplanetas. Si bien ofrece una visión cautivadora de estos mundos distantes, tiene varias limitaciones.

Para que las imágenes directas tengan éxito, el sistema estelar debe estar relativamente cerca de la Tierra y los exoplanetas deben orbitar lo suficientemente lejos de su estrella para distinguirse por su brillo. Además, los astrónomos deben emplear un instrumento especializado llamado coronógrafo para bloquear la luz de la estrella, permitiendo que la luz más tenue de los exoplanetas se haga visible.

La obtención de imágenes directas es un método desafiante y solo ha producido un número limitado de descubrimientos. El recuento total de exoplanetas encontrados mediante esta técnica varía según la definición de planeta, con estimaciones que oscilan entre 10 y 30.

Microlente gravitacional

La microlente, un método menos conocido, permite la detección de exoplanetas más pequeños que absorben la mayor parte de la luz de su estrella anfitriona.

La microlente aprovecha un fenómeno predicho por la Relatividad General de Einstein. Los objetos masivos en el espacio, como los cúmulos de galaxias, curvan el espacio-tiempo, lo que hace que la luz se doble cuando pasa cerca de ellos, de forma similar a la refracción óptica en el agua. En el caso de las estrellas y sus planetas, la desviación de la luz es sutil debido a su menor masa, lo que lleva al término “microlente”.

Para emplear la microlente, los astrónomos deben observar una estrella que pasa delante de otra vista desde la Tierra. Este evento permite a los científicos medir la curvatura de la luz de la fuente distante y potencialmente diferenciar entre la estrella intermedia y su exoplaneta. Sorprendentemente, la microlente funciona eficazmente incluso cuando el exoplaneta está lejos de su estrella, una clara ventaja sobre los métodos de tránsito y oscilación.

Conclusión

En resumen, la búsqueda para descubrir exoplanetas es un esfuerzo multifacético que emplea una variedad de técnicas sofisticadas. El método de tránsito, el método de oscilación, la imagen directa y la microlente ofrecen información única sobre el cosmos. Aunque estos métodos tienen sus limitaciones, en conjunto contribuyen a ampliar nuestra comprensión del universo.

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