Hay Mas de 5700 planetas descubiertos hasta hoy (Abril de 2024)

 

¿Qué misiones espaciales están dedicadas a los descubrimientos de exoplanetas?

– La misión Kepler que en su segunda fase que se llama K2,  está focalizado en la eclíptica de nuestro sistema solar por un problema técnico en los giroscopios.

– La misión TESS también espacial, y muchas otras búsquedas de exoplaneta usando telescopios desde Tierra.

Si hacemos un gráfico de la relación entre la masa y el radio de los exoplanetas que ya están descubiertos, vemos algo así:

 

Las unidades de este gráfico son masas y radios terrestres. O sea, la Tierra y Venus están en la posición 1-1.

¿Qué son las curvas?  La roja de 100% hierro, sería la relación entre la masa y el radio de una esfera completamente compuesta de hierro. Luego la curva naranja es una esfera compuesta de 33% en hierro, y luego silicatos, y así continuamos.  Podemos ver que la Tierra y Venus cumplen con este tipo de curva, una composición de 33% de hierro. Con este tipo de gráfico podemos tener una primera aproximación sobre la composición de los exo-planetas, sabiendo la masa y su radio. Urano y Neptuno se encuentran en la parte superior, lo que nos indica que podrían estar compuestos de agua y otros materiales mas pesados.

Los métodos de detección

Astrometría:  con este método se descubrió el planeta Gliese 876 por el telescopio Hubble. Está solamente restringido a planetas masivos. Siguiendo durante muchísimo tiempo la astrometría con alta precisión podemos ver cómo se va moviendo en el plano del cielo la estrella y de esta forma se infiere que hay un planeta alrededor de la estrella.

Micro-lentes gravitacionales: la gravedad de la estrella y el planeta actúan para aumentar o focalizar la luz de una estrella, a una galaxia, que está mucho más lejana. Estaremos viendo dos o tres imágenes de esa galaxia y de esta forma se infiere la masa del planeta.

 Binaria eclipsante: de esta forma se descubrió el planeta que Kepler-16, que  es un planeta que orbita alrededor de dos estrellas, de una binaria o sea que las dos estrellas están girando una alrededor de la otra y en torno a esas dos estrellas gira este planeta.

Se pueden predecir con muy buena precisión los tránsitos de una estrella alrededor de la otra, del sistema binario, y si no coinciden con el modelo, con la predicción, podemos ajustar ese modelo colocando un planeta en órbita alrededor de estas binarias. De esta forma se encontró el planeta Kepler-16b.

Tránsito planetario: el planeta pasa frente a la estrella y nosotros vemos una caída en ese brillo, algunas mili magnitudes, muy poquito,  pero se puede detectar con telescopios más o menos grandes.  ¿Qué pasa si  predecimos que ese tránsito va a suceder en algún momento y no sucede en ese momento sino un poco antes o un poco después?  Entonces tenemos la variación en el tiempo de ese tránsito. Esos cambios en el tiempo de un tránsito sirven para detectar que existe otro planeta,  que no estaría haciendo el tránsito pero estaría molestando a este que está haciendo el tránsito. Entonces de esa forma se pueden determinar la existencia de otros planetas, como por ejemplo Kepler-9.

Ya estamos descubriendo sistemas múltiples alrededor de estrellas.

 

 

Velocidad radial: este método ya es observando las líneas espectrales. Estamos necesitamos un espectrógrafo, usando el efecto Doppler. Entonces cuando el planeta se está acercando a nosotros, en su órbita alrededor de la estrella vemos que las lineas del espectro se mueven hacia el azul. Mientras que cuando el planeta se aleja de nosotros, cuando hace la otra mitad de la órbita vemos que las líneas espectrales se mueven hacia el rojo.  Entonces vemos un movimiento de esa línea espectrales a su rojo azul rojo alrededor del centro de variación y podemos determinar la masa de ese exoplaneta

 

Detección en una imagen directa

Aquí tenemos una imagen obtenida en las instalaciones de ESO por del instrumento NACO donde se puede ver una enana marrón alrededor de este objeto y podemos incluso determinar que está a unas 55 unidades astronómicas de la estrella. Entonces la detección directa es para objetos lejos de la estrella y grandes, del orden de la masa de Júpiter, porque si no, en este momento no tenemos la tecnología para determinar su presencia.

En el caso de los tránsitos solamente estamos restringidos a detectar planetas cuando está en el mismo plano de la estrella y el observador. Nosotros estamos restringidos a ese tipo de planetas por lo que cada técnica tiene su limitación para descubrir planetas.

En siguiente gráfico les muestro cómo fue incrementándose la cantidad de descubrimientos a lo largo de los años. Desde  1996 -1997 donde apenas se descubrieron algún par de planetas con la técnica de la velocidad radial. Luego, alrededor del 2006 – 2007 ya comenzó a hacerse fundamental el método de los tránsitos. Notar la importancia de la técnica del tránsito en este momento. La mayoría de los planetas descubiertos ahora mismo en los últimos años, es usando esta técnica.

 

Si colocamos todos los datos de los planetas conocidos en un gráfico de Masa (en masas de Júpiter) versus el periodo de revolución alrededor de la estrella (en días) obtenemos bastante mas información.

La Tierra orbita su estrella en 365 días y tiene una milésima de la masa de Júpiter. Con las técnicas que estamos usando, descubrimos planetas que están muy cerca de la estrella y giran en días alrededor de su estrella.  La técnica de los tránsitos es mucho mejor para planetas que tardan menos de 10 días en girar y que tienen masas similares a Júpiter. La técnica de las velocidades radiales es mejor para periodos de 1000 días, unos 3 años.

Podemos ver un gran grupo de planetas similares a Neptuno, 0.01 masas de Júpiter, y luego dos grandes grupos con masas similares a Júpiter.

 

 

Seguiremos en futuros posts, con el tema de los exo-planetas que es un tema apasionante y hay mucha para contar.