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Nuevos Planetas: ¿Se descubrirá por fin el origen del Universo? Dr. Mario H. Concha Vergara, PhD. – Docente – Chile – conchamh@gmail.com

Tribuna infomarruecos.ma

 

Para el astrofísico chileno Dr. José Maza, Premio Nacional de Ciencias Exactas de Chile, “la astronomía es el mascarón de proa de la ciencia”. Y no deja de tener razón pues Chile tiene el 40% de la capacidad de observación astronómica mundial y pronto, según se estima, llegará al 70%. En la actualidad en el país hay  34 observatorios astronómicos con fines académicos, de investigación y turismo…

Según los académicos en astronomía “la era del big data” nos sorprenderá con importantes hallazgos y datos sobre cómo se formó el universo. Esto nos lleva a inmediatamente a considerar la importancia del Dr. Maza sobre su aseveración de la ciencia. Cada día habrá más proyectos desarrollándose en Chile, y otros países, sumándose a esto  el privilegio de poder observar este 14 de diciembre, en el sur de Chile, un eclipse solar total, un evento que, obviamente, nos acerca a la astronomía y nos crea nueva preguntas sobre el universo.

Desde Chile y otras latitudes, los investigadores han encontrado cuatro mil planetas más allá de los  confines del vecindario terrestre, siendo estos sólo unos doce mundos que vagan en el vasto espacio entre el sistema solar terrestre y el centro de la Vía Láctea. La mayoría de ellos son enormes gigantes gaseosos; pero, hace unas semanas un equipo internacional de científicos anunció un nuevo hito gracias al hallazgo de OGLE-2016-BLG-1928, el mundo errante más pequeño descubierto hasta ahora y dueño de una masa a medio camino entre la de la Tierra y Marte; es decir nuevo en el vecindario.

El trabajo conjunto de instrumentos relativamente desconocidos que operan en el norte de Chile y se han convertido en protagonistas de la cacería de planetas errantes que logró encontrar este nuevo cuerpo espacial. Estamos hablando del telescopio polaco de la Universidad de Varsovia que funciona en el sector de Las Campanas, en la región de Atacama, y el Observatorio Interamericano del Cerro Tololo (CTIO), instalado en la Región de Coquimbo y que integra la red coreana de observación KMTNet.

El astrónomo del Instituto de Tecnología de California ,Caltech Przemek Mroz, líder del reciente hallazgo publicado en Astrophysical Journal Letters, informa que el telescopio polaco ensamblado en 1996 es operado manualmente. El Covid-19 obligó a suspender las observaciones en marzo; el instrumento integra el proyecto astronómico OGLE y  ha probado ser uno de los mejores del mundo para este rastreo interestelar: “El espejo del telescopio tiene un diámetro de 1,3 metros, lo cual es relativamente pequeño. Sin embargo, tiene un enorme campo de visión de 1,4 grados cuadrados, que es casi siete veces más grande que el tamaño de la Luna. Eso nos permite observar casi siete millones de estrellas en una foto captada en las regiones más densas del centro galáctico”, afirma  Mroz.

Estos mundos nómadas están ligados a la formación de los sistemas planetarios, así que su estudio podría revelar nuevas pistas sobre este proceso. Usualmente estos cuerpos espaciales, según los científicos, son expulsados de sus sistemas solares durante la formación de estos, a medida que los planetas toman forma alrededor de una nueva estrella e ingresan en un tira y afloja gravitacional en el que algunos pueden terminar siendo simplemente expulsados. Las estrellas no nacen solas, sino que en grupos de cientos o miles, por lo que cualquier astro en tránsito puede quitarle un planeta a su vecino o lanzarlo al espacio interestelar.

La investigadora del Centro de Astrofísica de la Universidad de Harvard y del Instituto Smithsoniano, Jennifer Yee, es coautora de un  reciente informe sobre OGLE-2016-BLG-1928, Señalando  que en el caso de los planetas rocosos errantes que  tienen unas cuantas veces la masa de la Tierra, es probable “que hayan sido eyectados desde un sistema planetario durante su formación. Por lo tanto, determinar su número en la galaxia podría decirnos cuanto material se expulsa durante ese proceso. Eso, a su vez, nos da información sobre cuán violento o activo era ese sistema. Esto también afecta nuestra interpretación sobre los planetas que sí permanecen en un sistema”.

Yee, agrega que también existe otra teoría sobre el nacimiento de estos mundos: “Los planetas errantes con una masa como la de Júpiter quizás no sean planetas propiamente tales. Quizás se formaron directamente a partir de nubes de gas, de la misma manera en que lo hacen las estrellas. En ese caso, el número de tales objetos podría mostrarnos algo sobre el proceso de formación estelar a escalas cada vez más pequeñas”.

Por otra parte Mroz comenta que el sistema solar no es la excepción a este tipo de dinámicas, pues existen evidencias de que un planeta gigante de hielo fue expulsado en el pasado lejano del vecindario terrestre, como resultado de las interacciones con Júpiter. El análisis de estos enigmáticos mundos errantes, dice,  Mroz, también podría entregar indicios sobre el futuro del sistema solar: “Estos planetas también pueden generarse durante las últimas etapas de la evolución de un sistema planetario. Hoy nuestro sol es una estrella de secuencia principal, es decir quema hidrógeno en su centro, pero en unos cuantos miles de millones de años se volverá una estrella roja gigante. Esos astros tienen fuertes vientos estelares que pueden llevarse la mitad de su masa”. Ese proceso, hace que la atracción gravitacional de la estrella se vuelva cada vez más débil y, como consecuencia, “las órbitas de los planetas más externos pueden volverse más inestables y así pueden llegar a alejarse. Esto probablemente le ocurrirá a Urano y Neptuno”, dice el científico.

Detectar planetas errantes es una tarea sumamente compleja, dicen los astrónomos, pues no pueden usar los mismos métodos que emplean para localizar planetas lejanos comunes, los cuales suelen revelar su presencia bloqueando brevemente la luz de su estrella madre a medida que orbitan en torno a ella. Al vagar libremente y ser prácticamente invisibles, los mundos nómadas son tan elusivos como un agujero negro, por esas razones es muy difícil encontrarlos; Para lo cual, los científicos usan una técnica llamada lente gravitacional que la misma NASA detalló en un artículo sobre “nómadas galácticos”.

“Se trata de un efecto que ocurre cuando la presencia de masa deforma el espacio-tiempo. El efecto es extremo alrededor de objetos muy masivos, como agujeros negros y galaxias completas. Incluso los planetas solitarios pueden causar un grado detectable de distorsión, conocido como microlente”, describe la agencia espacial en su sitio WEB.

Si un mundo nómada se alinea con alguna estrella más distante desde el punto de vista terrestre, la “luz del astro se curva a medida que viaja a través del espacio-tiempo alrededor del planeta. El resultado es que el planeta actúa como un lente magnificador natural, amplificando la luz de la estrella de fondo”.

Esto es un aumento en el brillo del astro, dicen los astrónomos, y al medir ese fenómeno en el tiempo se revelan pistas sobre la masa del objeto que lo causa: “una duración de días indica la presencia de otra estrella cercana, un día implica un objeto de las dimensiones de Júpiter y unas horas sugiere un cuerpo similar a la Tierra. El evento generado por OGLE-2016-BLG-1928 se extendió por sólo 45 minutos”.

Determinar  si efectivamente uno de estos planetas es vagabundo es muy complejo ya que la luz que distorsionan no puede provenir de una estrella madre; esto significa que los astrónomos a veces deben esperar años para confirmar sus hallazgos. “La probabilidad de un evento de microlente es extremadamente baja porque los tres objetos (la fuente, el ‘lente’ y el observador) deben estar perfectamente alineados. Si observáramos sólo una estrella, necesitaríamos esperar, en promedio, un millón de años para ver a ese astro protagonizar uno de estos episodios. Por eso es que los experimentos en este campo se hacen observando cientos de millones de estrellas en el centro galáctico, donde existe la mayor densidad de estrellas y la probabilidad de registro de este fenómeno es la más alta”, dice Mroz.

Dice Jennifer Yee que sobre estos objetos planetarios recién descubiertos, aún hay muchos misterios que persisten. “Parecen moverse al mismo ritmo que algunas otras estrellas de la galaxia. La idea de que deben estar congelados es una presunción, una muy buena, pero aún no hemos hecho mediciones. Es posible que algunos arrastren consigo a sus lunas, aunque no hemos observado ninguno con satélites naturales”,

¿Qué ocurre con estos planetas a medida que vagan por la galaxia? ¿Podrían hallar un nuevo hogar fijo en torno a una estrella adoptiva?, ¿Podría uno de estos mundos realizar una visita sorpresiva a las inmediaciones de la Tierra? Afortunadamente parece que no es el caso. Los científicos ven como poco probable el tercer escenario y ponen como ejemplo lo sucedido con el asteroide interestelar Oumuamua, detectado en 2017 y que simplemente cruzó por el sistema solar y siguió su camino. En cuanto a otra de las preguntas, la respuesta podría depender de cuántos de estos mundos existen realmente en la Vía Láctea: “Los planetas errantes que hemos descubierto vía la técnica de microlente se encuentran usualmente a cientos o miles de años luz. No sabemos realmente cuántos existan, pero es algo que intentamos descifrar. La posibilidad de que alguno de estos mundos se acerque al sistema solar es muy remota. Y aunque lo hicieran, el sistema solar es un lugar muy vacío y es improbable que se genere algún efecto”, señala Yee

Saber con mayor exactitud el número de planetas errantes existentes (pueden ser miles de millones) será el objetivo de un nuevo y sofisticado instrumento: el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman, y que iniciará sus operaciones a mediados de la presente década. El observatorio podrá registrar el equivalente de 100 imágenes de alta resolución como las del actual Telescopio Espacial Hubble en una única toma, abarcando enormes áreas del cielo a un ritmo mil veces más veloz que el de su predecesor. Un reciente estudio de la Universidad Estatal de Ohio calculó que el nuevo instrumento revolucionará el análisis de mundos nómadas.

“Si hallamos un gran número de planetas errantes con una masa como la de la Tierra, eso podría mostrarnos que la formación de planetas es un proceso caótico y lleva a la eyección de algunos de estos mundos desde sus sistemas de nacimiento”. “El santo grial es hallar suficientes de estos planetas para medir su población: ¿Cuántos son? ¿Cuán grandes llegan a ser?”. ¿Serán estos planetas la respuesta al origen del universo?

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