Nueva técnica para encontrar planetas del Tipo-Tierra

Luego de 13 años del descubrimiento del primer planeta extra-solar, un súper gigante gaseoso de periodo corto, un nuevo sistema de búsqueda esta acrecentando las esperanzas de encontrar planetas del tipo terrestres con mucha mayor facilidad de la que podía hacerse hasta hoy.

Con un diseño y concepción de investigadores de Harvard el sistema recurre a un dispositivo novedoso y ultra sensible de búsqueda planetaria más allá de las fronteras  del sistema solar.

Por Lic. Marcelo S. Abelenda

Una revolucionaria tecnología láser esta siendo desarrollada por científicos e ingenieros del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CFA)  con colegas del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) que le permitirá a los científicos localizar planetas del tamaño y orbita similares a los de la Tierra.Los tres métodos mas utilizados para llevar a cabo la búsqueda de planetas extra-solares desde 1995, año del descubrimiento del primero de ellos, Eridani B, hasta la actualidad han sido tres, el método de las velocidades radiales, el método de tránsitos y el método de lentes gravitacionales.Estos sistemas de búsqueda de planetas orbitando estrellas lejanas localizan mayormente planetas del tipo Júpiter, los llamados “Júpiter Calientes” y hacen dificultoso detectar planetas pequeños del tipo Tierra.

El nuevo desarrollo es prometedor, “Estamos en la cúspide de una nueva era en la búsqueda de planetas”, dijo Chih-Hao Li, astrofísico del CFA. “Con esta tecnología que estamos desarrollando, los astrónomos finalmente podrán encontrar los primeros planetas del tipo Tierra en términos de tamaño y orbita”. El dispositivo lleva el nombre de “Astro-comb”, y su función sería la de realizar un rastrillaje en búsqueda de planetas terrestres del tipo habitable para el ser humano.

(Izquierda) Investigador Chi-Hao Li y Ronald Walsworth  trabajando sobre el  Astro-Comb en Harvard. Foto: Jon Chase/Harvard News. ©Harvard University  (Derecha) Imagen artística de un exo-planeta del tipo Tierra.

¿Por qué lo revolucionario del nuevo sistema?

La mayor parte de los 150 planetas extra-solares descubiertos hasta la fecha, son planetas gigantes con masas similares o mayores a las de Júpiter. A diferencia de los gigantes gaseosos del sistema solar, estos exoplanetas orbitan  muy cerca de sus estrellas madres, en las posiciones que ocupan Mercurio Venus o la Tierra en el sistema solar, incluso el periodo orbital es realmente corto, del orden  de tan  solo de 3 o 4 días.Fuera de las vecindades del sistema solar, estos planetas que están orbitando otras estrellas son mucho más tenues y están muy lejos para poder ser observados o fotografiados directamente, en cambio, los astrónomos deben buscar los efectos del planeta sobre su estrella madre.

¿Cómo buscar estos efectos entonces? Mientras la gravedad de una estrella atrae a un planeta y lo mantiene en orbita, la gravedad propia del planeta también atrae a su estrella. Esta atracción produce un leve bamboleo hacia delante y hacia atrás. Si el bamboleo se produce en la línea de visión de la Tierra, entonces,  instrumentos sensibles como los espectrógrafos,  podrán detectarlo.La intensidad del bamboleo depende de la masa del planeta y de su distancia a la estrella. Cuanto mayor masa tenga el planeta, mas intenso será el bamboleo, haciendo a los planetas más grandes, más fáciles de encontrar. Al mismo tiempo, un planeta con una orbita ajustada de corto periodo es mas fácil de hallar que uno con una amplia orbita de largo periodo. La actual tecnología, aunque es estable y muy sensible, no se encuentra a la altura de encontrar planetas del tipo Tierra. Los mejores instrumentos solo pueden hallar planetas con unas cinco masas terrestres  en orbitas ajustadas como la de Mercurio. Por esta razón, los exoplanetas descubiertos hasta ahora fueron siempre grandes masas gaseosas muy cercanas a sus estrellas guía.En 2007 un equipo de astrónomos del Observatorio de La Silla en Chile, descubrió un planeta rocoso a través del método de velocidad radial, pero con una masa 7 veces mayor a la del planeta Tierra, se lo denominó GL581b por estar orbitando una enana roja, Gliese 581.

(Izquierda) Imagen artística de GL581b orbitando la enana roja Gliese 581. Representación del típico exoplaneta súper gigante gaseoso. (Derecha)

¿Qué propone el nuevo método?

En cambio, el nuevo dispositivo desarrollado por Chi-Hao Li y sus colegas, llamado Astro-Comb, podrá localizar planetas con orbitas y masa similares a la de la Tierra.Esto es lo revolucionario, ya que utiliza pulsos ultracortos de luz láser, del orden de los femtosegundos (medida equivalente a la mili- billonésima parte de un segundo), vinculado a un reloj atómico, para proveer un estándar preciso contra lo cual la luz de la estrella puede ser medida.

El Astro-Comb puede realizar mediciones exactas en una parte por trillón, esto podría incrementar unas 100 veces la resolución de la técnica de bamboleo en la búsqueda de planetas, lo que permitirá a los astrónomos encontrar planetas del tipo Tierra.

Un prototipo de Astro-Comb será evaluado el próximo invierno en el Observatorio Mount Hopkins en Arizona del CFA, esas evaluaciones serán utilizadas para refinar el diseño. Un Astro-Comb perfeccionado será destinado para un proyecto a desarrollarse en las Islas Canarias llamado “New Earth Facilitys” Los investigadores esperan que se encuentre en funcionamiento para el 2010.

Fuente: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.