.
Las galaxias comienzan a "morir" cuando dejan de formar estrellas, pero hasta ahora los astrónomos nunca habían vislumbrado claramente el comienzo de este proceso en una galaxia lejana. Los astrónomos han visto una galaxia expulsando casi la mitad de su gas, el elemento fundamental para la formación de estrellas.
.
Representación artística de la galaxia ID2299. Crédito: ESO/M. Kornmesser
.
.
“Es la primera vez que observamos una típica galaxia masiva formadora de estrellas en el universo distante a punto de 'morir' debido a una expulsión masiva de gas frío”, afirma Annagrazia Puglisi, investigadora principal del nuevo estudio, de la Universidad de Durham (Reino Unido) y el Centro de Investigación Nuclear Saclay (CEA-Saclay, Francia). La galaxia, ID2299, está tan lejos que su luz tarda unos 9 mil millones de años en llegar a nosotros; la vemos cuando el Universo tenía sólo 4.500 millones de años.
La eyección de gas equivale al necesario para alcanzar una tasa de formación de 10.000 soles al año, y está eliminando un asombroso 46% del gas frío total de ID2299. Debido a que la galaxia también está formando estrellas de forma muy rápida (cientos de veces más rápido que nuestra Vía Láctea), el gas restante se consumirá rápidamente, haciendo que ID2299 cese su producción en tan sólo unas pocas decenas de millones de años.
El evento responsable de la espectacular pérdida de gas, según el equipo, es una colisión entre dos galaxias que, finalmente, se fusionaron para formar ID2299. La escurridiza pista que llevó a los científicos hacia este escenario fue la asociación del gas expulsado con una "cola de marea". Las colas de marea son corrientes alargadas de estrellas y gas que se extienden en el espacio interestelar y que son el resultado de la fusión de dos galaxias, difíciles de ver en galaxias distantes porque, por lo general, son demasiado débiles. Sin embargo, el equipo logró observar este fenómeno relativamente brillante justo cuando se lanzaba al espacio y fueron capaces de identificarlo como una cola de marea.
La mayoría de los astrónomos cree que los vientos causados por la formación de estrellas y la actividad de los agujeros negros en los centros de galaxias masivas son responsables de lanzar material de formación de estrellas al espacio, terminando así con la capacidad de las galaxias para crear nuevas estrellas. Sin embargo, el nuevo estudio publicado hoy en Nature Astronomy sugiere que las fusiones galácticas también pueden ser responsables de expulsar al espacio el combustible necesario para la formación de estrellas.
“Nuestro estudio sugiere que las eyecciones de gas pueden producirse por fusiones y que los vientos y las colas de marea pueden parecer muy similares”, dice el coautor del estudio, Emanuele Daddi, de CEA-Saclay. Por eso es posible que algunos de los equipos que previamente identificaron vientos en galaxias distantes podrían haber estado observando, en realidad, colas de marea expulsando gas de estas galaxias. “Esto podría llevarnos a revisar nuestra comprensión de cómo 'mueren' las galaxias", añade Daddi.
Puglisi subraya la importancia del hallazgo del equipo añadiendo: "¡Estoy encantada de haber descubierto una galaxia tan excepcional! Estaba ansiosa por aprender más sobre este extraño objeto porque estaba convencida de que había una lección importante que aprender sobre cómo evolucionan las galaxias distantes”.
Este sorprendente descubrimiento se hizo por casualidad, mientras el equipo inspeccionaba un sondeo de galaxias, hecho con ALMA, diseñado para estudiar las propiedades del gas frío en más de 100 galaxias lejanas. ID2299 había sido observado por ALMA durante sólo unos minutos, pero el potente observatorio, ubicado en el norte de Chile, permitió al equipo recopilar suficientes datos como para detectar la galaxia y su cola de eyección.
“ALMA ha arrojado nueva luz sobre los mecanismos que pueden detener la formación de estrellas en galaxias distantes. Ser testigos de un evento de disrupción tan masiva añade una pieza importante al complejo rompecabezas de la evolución de las galaxias”,indica Chiara Circosta, investigadora del University College de Londres (Reino Unido), quien también contribuyó a la investigación.
En el futuro, el equipo podría usar ALMA para hacer observaciones más profundas y de mayor resolución de esta galaxia, permitiéndoles comprender mejor la dinámica del gas expulsado. Las observaciones con el futuro Telescopio Extremadamente Grande de ESO podrían permitir al equipo explorar las conexiones entre las estrellas y el gas en ID2299, arrojando nueva luz sobre cómo evolucionan las galaxias.
.
.
.
.
.
Un equipo de astrónomos del Observatorio Europeo Austral (ESO) y de otras instituciones ha descubierto un agujero negro a solo 1.000 años luz de la Tierra. Es el agujero negro más cercano a nuestro Sistema Solar jamás detectado hasta la fecha y forma parte de un sistema triple que se puede ver a simple vista.
.
Representación artística del sistema triple con el agujero negro más cercano a la Tierra descubierto hasta la fecha.
Crédito: ESO/L. Calçada
.
.
“Nos sorprendimos mucho cuando nos dimos cuenta de que se trata del primer sistema estelar con un agujero negro que se puede ver a simple vista”, afirma Petr Hadrava, científico emérito de la Academia de Ciencias de la República Checa, en Praga, y coautor de la investigación. Situado en la constelación de Telescopium, el sistema está tan cerca de nosotros que sus estrellas se pueden ver desde el hemisferio sur en una noche oscura y despejada sin prismáticos ni telescopio. “Este sistema contiene el agujero negro más cercano a la Tierra que conocemos”, confirma el científico del Observatorio Europeo Austral (ESO) Thomas Rivinius, quien dirigió el estudio publicado hoy en la revista Astronomy & Astrophysics.
En un principio, el equipo estudiaba el sistema, llamado HR 6819, como parte de un estudio de sistemas de doble estrella. Sin embargo, al analizar sus observaciones, quedaron sorprendidos al descubrir un tercer cuerpo, previamente desconocido en HR 6819: un agujero negro. Las observaciones con el espectrógrafo FEROS, instalado en el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en La Silla, mostraron que una de las dos estrellas visibles orbita alrededor de un objeto invisible cada 40 días, mientras que la segunda estrella está a una gran distancia de este par interior.
Tal y como cuenta Dietrich Baade, astrónomo emérito de ESO en Garching y coautor del estudio, “Las observaciones necesarias para determinar el período de 40 días tuvieron que extenderse durante varios meses. Esto fue posible gracias al esquema pionero del servicio de observación de ESO, en virtud del cual el personal de ESO hace observaciones en nombre de los científicos que las necesitan”.
El agujero negro oculto en HR 6819 es uno de los primeros agujeros negros de masa estelar descubierto que no interactúan violentamente con su entorno y, por lo tanto, parecen verdaderamente negros. Pese a ello, el equipo pudo detectar su presencia y calcular su masa estudiando la órbita de la estrella situada en el par interior. “Un objeto invisible con una masa de, al menos, 4 veces la del Sol, sólo puede ser un agujero negro”, concluye Rivinius, que trabaja en Chile.
Hasta la fecha, los astrónomos han detectado tan solo un par de docenas de agujeros negros en nuestra galaxia, y casi todos ellos interactúan con su entorno y dan a conocer su presencia mediante la liberación de potentes rayos X. Pero los científicos estiman que, a lo largo de la vida de la Vía Láctea, muchas más estrellas acabaron colapsando como agujeros negros al terminar sus vidas. El descubrimiento de un agujero negro silencioso e invisible en HR 6819 proporciona pistas sobre dónde podrían estar los numerosos agujeros negros ocultos en la Vía Láctea. “Debe haber cientos de millones de agujeros negros por ahí, pero conocemos muy pocos. Saber qué buscar debería facilitarnos la tarea de encontrarlos”, afirma Rivinius. Baade añade que encontrar un agujero negro en un sistema triple tan cercano indica que estamos viendo sólo “la punta de un emocionante iceberg”.
De hecho, los astrónomos creen que su descubrimiento ya podría arrojar algo de luz sobre un segundo sistema. “Nos dimos cuenta de que otro sistema, llamado LB-1, también puede ser triple, aunque necesitaríamos más observaciones para afirmarlo con seguridad”, confirma Marianne Heida, becaria postdoctoral de ESO y coautora del artículo. “LB-1 está un poco más lejos de la Tierra, pero todavía lo bastante cerca en términos astronómicos, lo cual significa que probablemente existen muchos más sistemas como este. Al encontrarlos y estudiarlos podemos aprender mucho sobre la formación y evolución de esas estrellas que comienzan sus vidas con más de 8 veces la masa del Sol y terminan en una explosión de supernova que deja tras de sí un agujero negro”.
Los descubrimientos de estos sistemas triples con un par interno de estrellas y una estrella alejada también podrían proporcionar pistas sobre las violentas fusiones cósmicas que liberan ondas gravitacionales lo suficientemente poderosas como para ser detectadas en la Tierra. Algunos astrónomos creen que las fusiones pueden ocurrir en sistemas con una configuración similar a HR 6819 o LB-1, pero donde el par interno se compone de dos agujeros negros o de un agujero negro y una estrella de neutrones. El objeto exterior distante podría influir gravitacionalmente en el par interno de manera que podría desencadenar una fusión y la liberación de ondas gravitacionales. Aunque HR 6819 y LB-1 solo tienen un agujero negro y no tienen estrellas de neutrones, estos sistemas podrían ayudar a los científicos a entender cómo pueden tener lugar colisiones estelares en sistemas triples de estrellas.
.
.
.
.
.
Un equipo de astrónomos ha revelado la existencia de un sistema que consta de seis exoplanetas, cinco de los cuales bailan a un extraño compás alrededor de su estrella central. Los investigadores creen que el sistema podría proporcionar pistas importantes sobre cómo los planetas, incluidos los del Sistema Solar, se forman y evolucionan.
.
Representación artística del sistema planetario TOI-178. ESO/L. Calçada/spaceengine.org
.
.
La primera vez que el equipo observó TOI-178, una estrella a unos 200 años luz de distancia, en la constelación de Sculptor, pensaron que habían visto dos planetas rodeándola en la misma órbita. Sin embargo, al echar un vistazo más de cerca, vieron algo completamente diferente. “Tras llevar a cabo más observaciones, nos dimos cuenta de que no había dos planetas orbitando la estrella a aproximadamente la misma distancia de ella, sino más bien múltiples planetas en una configuración muy especial”, dice Adrien Leleu, de la Universidad de Ginebra y la Universidad de Berna (Suiza), quien ha dirigido un nuevo estudio sobre este sistema publicado hoy en la revista Astronomy & Astrophysics.
La nueva investigación ha revelado que el sistema cuenta con seis exoplanetas y que todos, menos el más cercano a la estrella, son prisioneros de una rítmica danza mientras se mueven en sus órbitas. En otras palabras, están en resonancia. Esto significa que hay patrones que se repiten a medida que los planetas se mueven alrededor de la estrella, haciendo que algunos planetas se alineen cada pocas órbitas. Una resonancia similar se observa en las órbitas de tres de las lunas de Júpiter: Ío, Europa y Ganímedes. Ío, el más cercano de los tres a Júpiter, completa cuatro órbitas alrededor de Júpiter para cada órbita de Ganímedes, la más lenta, y dos órbitas completas por cada órbita de Europa.
Los cinco exoplanetas exteriores del sistema TOI-178 siguen una cadena de resonancia mucho más compleja, una de las más largas descubiertas hasta ahora en un sistema de planetas. Mientras que las tres lunas de Júpiter están en una resonancia de 4:2:1, los cinco planetas exteriores del sistema TOI-178 siguen una cadena de 18:9:6:4:3, es decir, mientras que el segundo planeta de la estrella (el primero en la cadena de resonancia) completa 18 órbitas, el tercer planeta desde el principio (segundo en la cadena) completa 9 órbitas, y así sucesivamente. De hecho, inicialmente los científicos sólo encontraron cinco planetas en el sistema, pero siguiendo este ritmo resonante calcularon dónde podría haber otro planeta adicional para buscarlo en cuando dispusieran de una ventana de observación.
Más que una curiosidad orbital, esta danza de planetas resonantes proporciona pistas sobre el pasado del sistema. “Las órbitas de este sistema están muy bien ordenadas, lo que nos dice que este sistema ha evolucionado de una forma suave desde su nacimiento”, explica el coautor, Yann Alibert, de la Universidad de Berna. Si el sistema hubiera sufrido perturbaciones importantes en los momentos iniciales de su formación, por ejemplo, por un gran impacto, esta frágil configuración de órbitas no habría sobrevivido.
Trastorno en el sistema rítmico
Aunque la disposición de las órbitas sea clara y bien ordenada, las densidades de los planetas “son mucho más desordenadas”, afirma Nathan Hara, de la Universidad de Ginebra (Suiza), quien también participó en el estudio. “Parece que hay un planeta tan denso como la Tierra justo al lado de un planeta muy esponjoso, con la mitad de la densidad de Neptuno, seguido de un planeta con la densidad de Neptuno. No es a lo que estamos acostumbrados”. En nuestro Sistema Solar, por ejemplo, los planetas están perfectamente dispuestos, con los planetas rocosos y más densos más cerca de la estrella central y los esponjosos planetas gaseosos de baja densidad más alejados.
Según Leleu, “Este contraste entre la armonía rítmica del movimiento orbital y las densidades desordenadas desafía sin duda nuestra comprensión de la formación y evolución de los sistemas planetarios”.
Combinando técnicas
Para estudiar la inusual arquitectura del sistema, el equipo utilizó datos del satélite CHEOPS, de la Agencia Espacial Europea, junto con el instrumento ESPRESSO, instalado en el telescopio VLT de ESO, y los telescopios NGTS y SPECULOOS, ambos situados en el Observatorio Paranal de ESO, en Chile. Dado que los exoplanetas son extremadamente difíciles de detectar directamente con telescopios, los astrónomos deben confiar en otras técnicas para detectarlos. Los principales métodos utilizados son los tránsitos por imágenes —observando la luz emitida por la estrella central, que se atenúa cuando un exoplaneta pasa delante de ella al observarla desde la Tierra— y las velocidades radiales— observando el espectro de luz de la estrella en busca de pequeños signos de bamboleos que ocurren a medida que los exoplanetas se mueven en sus órbitas. El equipo utilizó ambos métodos para observar el sistema: CHEOPS, NGTS y SPECULOOS para tránsitos y ESPRESSO para velocidades radiales.
Mediante la combinación de las dos técnicas, el equipo fue capaz de recopilar información clave sobre el sistema y sus planetas, que orbitan su estrella central mucho más cerca y mucho más rápido de lo que la Tierra orbita el Sol. El más rápido (el planeta más interior) completa una órbita en sólo un par de días, mientras que el más lento tarda unas diez veces más. Los seis planetas tienen tamaños que van desde aproximadamente uno hasta aproximadamente tres veces el tamaño de la Tierra, mientras que sus masas son de 1,5 a 30 veces la masa de la Tierra. Algunos de los planetas son rocosos, pero más grandes que la Tierra— estos planetas se conocen como Supertierras. Otros son planetas gaseosos, como los planetas exteriores de nuestro Sistema Solar, pero son mucho más pequeños (los apodados minineptunos).
Aunque ninguno de los seis exoplanetas encontrados se encuentra en la zona habitable de la estrella, los investigadores sugieren que, al continuar con la cadena de resonancia, podrían encontrar más planetas en esa zona o muy cerca. El Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, que comenzará a funcionar esta década, podrá obtener imágenes directas de exoplanetas rocosos en la zona habitable de una estrella e incluso caracterizar sus atmósferas, proporcionándonos una oportunidad para conocer con mayor detalle sistemas como TOI-178.
.
Información adicional | Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico “Six transiting planets and a chain of Laplace resonances in TOI-178”, publicado en a revista Astronomy & Astrophysics.
.
.
.
.
.
Los astrónomos sospechan que lo más probable es que el cometa nunca haya pasado cerca de una estrella, por lo que sería una reliquia inalterada de la nube de gas y polvo en la que se formó.
.
Esta imagen fue obtenida con el instrumento FORS2, instalado en el Very Large Telescope de ESO, a finales de 2019, cuando el cometa 2I/Borisov pasó cerca del Sol. Mientras el telescopio seguía la trayectoria del comenta, y dado que viajaba a una velocidad vertiginosa (unos 175000 kilómetros por hora), las estrellas de fondo aparecen como rayas de luz. Los colores de estas rayas dan a la imagen un estilo “disco” y son el resultado de combinar observaciones en diferentes bandas de longitud de onda, resaltadas por los diversos colores de esta imagen compuesta. Crédito: ESO/O. Hainaut
.
.
2I/Borisov fue descubierto por el astrónomo aficionado Gennady Borisov en agosto de 2019 y, unas semanas más tarde, se confirmó que provenía de más allá del Sistema Solar. “2I/Borisov podría representar el primer cometa verdaderamente prístino jamás observado”, afirma Stefano Bagnulo, del Observatorio y Planetario de Armagh, en Irlanda del Norte (Reino Unido), quien dirigió el nuevo estudio publicado en Nature Communications. El equipo cree que el cometa nunca había pasado cerca de ninguna estrella antes de acercarse al Sol en 2019.
Bagnulo y sus colegas utilizaron el instrumento FORS2, instalado en el VLT de ESO, ubicado en el norte de Chile, para estudiar a 2I/Borisov en detalle utilizando una técnica llamada polarimetría [1]. Dado que esta técnica se utiliza regularmente para estudiar cometas y otros pequeños cuerpos de nuestro Sistema Solar, esto permitió al equipo comparar al visitante interestelar con nuestros cometas locales.
El equipo descubrió que 2I/Borisov tiene propiedades polarimétricas distintas a las de los cometas del Sistema Solar, con la excepción de Hale-Bopp. El cometa Hale-Bopp suscitó mucho interés por parte del público a finales de la década de 1990 al ser fácilmente visible a simple vista, y también porque era uno de los cometas más prístinos que los astrónomos habían visto. Antes de su última visita, se cree que Hale-Bopp pasó por nuestro Sol sólo una vez y, por lo tanto, apenas se había visto afectado por el viento solar y la radiación. Esto significa que era prístino, es decir, con una composición muy similar a la de la nube de gas y polvo en la que se formaron tanto él como el resto del Sistema Solar hace unos 4.500 millones de años.
Al analizar la polarización junto con el color del cometa para recabar pistas sobre su composición, el equipo concluyó que 2I/Borisov es de hecho aún más prístino que Hale-Bopp. Esto significa que contiene rastros inalterados de la nube de gas y polvo en la que se formó.
“El hecho de que los dos cometas sean tan similares sugiere que el entorno en el que se originó 2I/Borisov no es tan diferente en su composición del entorno del Sistema Solar temprano”, afirma Alberto Cellino, coautor del estudio e investigador del Observatorio Astrofísico de Torino, Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) de Italia.
Olivier Hainaut, astrónomo de ESO en Alemania que estudia cometas y otros objetos cercanos a la Tierra –pero que no participó en este nuevo estudio–, está de acuerdo. “El resultado principal —que 2I/Borisov no es como cualquier otro cometa, exceptuando a Hale-Bopp— es muy robusto”, confirma, y agrega que “es muy plausible que se formaran en condiciones muy similares”.
"La llegada de 2I/Borisov desde el espacio interestelar representó la primera oportunidad de estudiar la composición de un cometa proveniente de otro sistema planetario y comprobar si el material de este cometa es, de alguna manera, diferente al de los cometas de nuestro propio sistema”, explica Ludmilla Kolokolova, de la Universidad de Maryland (EE.UU.), que participó en la investigación que se publica en Nature Communications.
Bagnulo espera que la comunidad astronómica tenga otra oportunidad, aún mejor si cabe, de estudiar en detalle un cometa errante antes del final de la década. “La ESA planea lanzar un Interceptor de Cometas en 2029, que tendrá la capacidad de llegar hasta otro objeto interestelar visitante si se descubre uno en una trayectoria adecuada”, afirma, refiriéndose a una próxima misión de la Agencia Espacial Europea.
La historia de un origen escondida en el polvo
Incluso sin una misión espacial, los astrónomos pueden utilizar los numerosos telescopios basados en tierra para obtener información sobre las diferentes propiedades de cometas errantes como 2I/Borisov. “Imagínese lo afortunados que fuimos de que, de forma casual, un cometa de un sistema a años luz de distancia simplemente pasara por nuestro barrio”, dice Bin Yang, astrónoma de ESO en Chile, quien también aprovechó el paso de 2I/Borisov a través de nuestro Sistema Solar para estudiar este misterioso cometa. Los resultados de su equipo se publican en la revista Nature Astronomy.
Yang y su equipo utilizaron datos de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), del que ESO es socio, así como del VLT de ESO, para estudiar los granos de polvo de 2I/Borisov para recoger pistas sobre el nacimiento del cometa y las condiciones de su sistema originario.
Descubrieron que la coma de 2I/Borisov —una envoltura de polvo que rodea el cuerpo principal del cometa— contiene piedrecillas compactas, granos de aproximadamente un milímetro de tamaño o más grandes. Además, descubrieron que las cantidades relativas de monóxido de carbono y agua en el cometa cambiaron drásticamente a medida que se acercaba al Sol. El equipo, que también incluye a Olivier Hainaut, afirma que esto indica que el cometa está compuesto por materiales que se formaron en diferentes lugares de su sistema planetario.
Las observaciones de Yang y su equipo sugieren que la materia del sistema planetario en el que se formó 2I/Borisov se mezcló desde la zona cercana a su estrella hasta un área más alejada, tal vez debido a la existencia de planetas gigantes, cuya fuerte gravedad agita la materia presente en el sistema. Los astrónomos creen que un proceso similar pudo tener lugar al principio de la vida de nuestro Sistema Solar.
Aunque 2I/Borisov fue el primer cometa errante en pasar por el Sol, no fue el primer visitante interestelar. El primer objeto interestelar que se observó pasando por nuestro Sistema Solar fue ʻOumuamua, otro objeto estudiado con el VLT de ESO en 2017. Originalmente clasificado como un cometa, ʻOumuamua fue reclasificado más tarde como un asteroide, ya que carecía de coma.
.
Nota | [1] La polarimetría es una técnica para medir la polarización de la luz. La luz se polariza, por ejemplo, cuando pasa por ciertos filtros, como las lentes de gafas de sol polarizadas o el material cometario. Al estudiar las propiedades de la luz solar polarizada por el polvo de un cometa, los investigadores pueden obtener información sobre la física y química de los cometas.
.
.
.
.
.
Un equipo de astrónomos ha detectado una rara explosión de luz proveniente de una estrella desgarrada por un agujero negro supermasivo. El fenómeno, conocido como evento de disrupción de marea, es el más cercano de este tipo registrado hasta la fecha, a una distancia de poco más de 215 millones de años luz de la Tierra, y ha sido estudiado con un detalle sin precedentes.
.
Representación artística de una estrella con efecto de disrupción de marea provocado por un agujero negro supermasivo.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
.
.
“La idea de un agujero negro 'succionando' a una estrella cercana suena como a ciencia ficción. Pero es exactamente lo que sucede en un evento de disrupción de marea”, declara Matt Nicholl, profesor e investigador de la Real Sociedad Astronómica en la Universidad de Birmingham, Reino Unido, y autor principal del nuevo estudio. Pero estos eventos de disrupción de marea, donde una estrella experimenta lo que se conoce como espaguetificación al ser absorbido por un agujero negro, son poco comunes y no siempre son fáciles de estudiar. Con el fin de estudiar en detalle lo que sucede cuando una estrella es devorada por un monstruo de este tipo, el equipo de investigación apuntó al VLT (Very Large Telescope) y al NTT (New Technology Telescope) de ESO hacia un nuevo destello de luz que tuvo lugar el año pasado cerca de un agujero negro supermasivo.
Los astrónomos saben lo que debería pasar en teoría. "Cuando una desafortunada estrella vaga demasiado cerca de un agujero negro supermasivo del centro de una galaxia, el tirón gravitacional extremo del agujero negro desgarra a la estrella, arrancándole finas corrientes de material", explica el autor del estudio, Thomas Wevers, un investigador postdoctoral de ESO (“ESO Fellow”) en Santiago de Chile que se encontraba en el Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) cuando dirigió este trabajo. A medida que algunas de las finas hebras de materia estelar caen en el agujero negro durante este proceso de espaguetificación, se libera una brillante llamarada de energía que los astrónomos pueden detectar.
Aunque potente y brillante, hasta ahora los astrónomos han tenido problemas para investigar estas ráfagas de luz que a menudo se ven oscurecidas por una cortina de polvo y escombros: ahora han sido capaces de arrojar luz sobre el origen de esta cortina.
“Descubrimos que, cuando un agujero negro devora una estrella, puede lanzar una poderosa explosión de materia hacia afuera que obstruye nuestra vista”, explica Samantha Oates, también de la Universidad de Birmingham. Esto sucede porque la energía liberada cuando el agujero negro se alimenta del material estelar impulsa los escombros de la estrella hacia afuera.
El descubrimiento fue posible porque el evento de disrupción de marea que el equipo estudió, AT2019qiz, se detectó poco tiempo después de que la estrella fuera destrozada. “En realidad, gracias a que lo detectamos pronto, pudimos ver la cortina de polvo y escombros formándose a medida que el agujero negro lanzaba un potente chorro de material con velocidades de hasta 10 000 km/s”, afirma Kate Alexander, investigadora postdoctoral (NASA Einstein Fellow) en la Universidad de Northwestern (Estados Unidos). “Este 'vistazo tras el telón' fue nuestra primera oportunidad para identificar el origen del material que oscurece y seguir en tiempo real cómo envuelve al agujero negro”.
Durante un período de 6 meses, a lo largo de los cuales la llamarada creció en luminosidad y luego se desvaneció, el equipo llevó a cabo observaciones de AT2019qiz, ubicada en una galaxia espiral, en la constelación de Eridanus. “Varios sondeos detectaron la emisión del nuevo evento de disrupción de marea muy poco tiempo después de que la estrella fuera destrozada", declara Wevers. "Inmediatamente apuntamos un conjunto de telescopios terrestres y espaciales en esa dirección para ver cómo se producía la luz”.
En los meses sucesivos se llevaron a cabo múltiples observaciones del evento con instalaciones que incluyeron a X-shooter y EFOSC2, potentes instrumentos instalados en el VLT y el NTT de ESO, en Chile. La celeridad y las extensas observaciones en luz ultravioleta, rango óptico, rayos X y ondas de radio, revelaron, por primera vez, una conexión directa entre el material que fluye de la estrella y el brillante destello emitido a medida que es devorada por el agujero negro. “Las observaciones mostraron que la estrella tenía aproximadamente la misma masa que nuestro propio Sol y que el monstruoso agujero negro, que es más de un millón de veces más masivo, le había hecho perder aproximadamente la mitad de esa masa”, afirma Nicholl, que también es investigador visitante en la Universidad de Edimburgo.
Esta investigación nos ayuda a entender mejor los agujeros negros supermasivos y cómo se comporta la materia en los entornos de gravedad extrema que los rodean. El equipo dice que AT2019qiz podría incluso actuar como una "piedra Rosetta" para interpretar futuras observaciones de eventos de disrupción de marea. El ELT (Extremely Large Telescope) de ESO, cuyo inicio de operaciones se prevé para esta década, permitirá a los investigadores detectar eventos de disrupción de marea cada vez más débiles y de evolución más rápida con el fin de resolver más misterios de la física de los agujeros negros.
.
.
.
.
Un equipo internacional en el que participan investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), de otras instituciones en España, Italia, Portugal, Suiza y del Observatorio Europeo Austral (ESO), ha confirmado la presencia del planeta extrasolar Próxima b utilizando medidas de velocidad radial del espectrógrafo ESPRESSO, instalado en el Very Large Telescope (VLT), de Chile.
.
Representación artística del exoplaneta rocoso Próxima b orbitando su estrella, Próxima Centauri. Crédito: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)
.
.
El estudio, liderado por el investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Alejandro Suárez Mascareño, presenta evidencia rotunda de la presencia del planeta Próxima b, descubierto hace cuatro años orbitando a la estrella más cercana al Sol, Próxima Centauri. Entonces, un equipo liderado por el investigador Guillem Anglada-Escudé midió una perturbación en la velocidad radial de la estrella de poco más de 1 metro por segundo, cerca del límite de la precisión de los instrumentos del momento. Se trataba de un candidato a exoplaneta de masa similar a la Tierra y situado en la zona de habitabilidad de su estrella. La confirmación se ha llevado a cabo utilizando medidas de velocidad radial realizadas con el nuevo instrumento ESPRESSO, el espectrógrafo más preciso construido hasta la fecha.
ESPRESSO ha obtenido medidas de velocidad radial en la estrella Próxima Centauri con una precisión de 30 cm/s, cuatro veces mejores que las obtenidas con HARPS, el instrumento usado para el descubrimiento. Combinando esta precisión con la cantidad de fotones que puede colectar el Very Large Telescope (VLT), en el que está instalado, se abre la puerta a descubrir la población de planetas terrestres (incluso de masa muy inferior a la Tierra) en las estrellas del vecindario solar. “ESPRESSO ha demostrado que puede llegar más allá de lo que ningún espectrógrafo había llegado antes”, comenta Alejandro Suárez Mascareño, primer autor de la publicación. Y añade: “Se abre un nuevo escenario. Hasta ahora habíamos estado limitados a descubrir planetas de varias masas terrestres o, como mucho, alrededor de una masa terrestre en estrellas frías. Con ESPRESSO esta limitación desaparece”.
La precisión única de ESPRESSO ha requerido un importante esfuerzo de ingeniería por parte del consorcio internacional que lo ha hecho posible, involucrando instituciones como la Universidad de Ginebra (Suiza), el Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio (Portugal), el Instituto Nacional de Astrofísica (INAF, Italia) , el Instituto de Ciencias del Espacio (Portugal), el Centro de Astrobiología en España y el European Southern Observatory (ESO). En el IAC, una de las instituciones codirectoras del proyecto, se han desarrollado varios de los componentes opto-mecánicos clave del espectrógrafo. Las nuevas observaciones posibilitan una detección mucho más clara y rápida que la originalmente publicada, refinan nuestro conocimiento de los parámetros físicos del planeta y descartan que el origen de la señal pudiese estar causado por efectos estelares o efectos sistemáticos de los instrumentos de la pasada generación.
“Confirmar Próxima b -señala Jonay González Hernández, investigador del IAC y coautor del trabajo- era una tarea importante. Se trata de uno de los planetas más interesantes conocidos en el vecindario solar. Su masa -similar a la de la Tierra-, la posibilidad de que pueda albergar vida y su cercanía, lo convierten en uno de los candidatos ideales para la búsqueda de biomarcadores usando instrumentación y telescopios de próxima generación, como el espectrógrafo HIRES, para el futuro telescopio de 39 m ELT, en cuya construcción participa el IAC”.
Acompañando a Próxima b, el equipo encontró también indicios de una segunda señal en los datos cuya causa no ha podido establecerse de forma definitiva. “En caso de tratarse de la señal de un planeta, podría tener una masa inferior a un tercio de la masa de la Tierra”, explica Rafael Rebolo, director del IAC y codirector del proyecto ESPRESSO. Los resultados de este trabajo contribuyen a esclarecer las condiciones del sistema planetario más cercano a la Tierra y han sido aceptados para su publicación en la revista Astronomy & Astrophysics.
Además de los investigadores Alejandro Suárez Mascareño, Jonay González Hernández y Rafael Rebolo López, desde el IAC también han colaborado en esta publicación los investigadores del IAC Felipe Murgas, Carlos Allende Prieto, Manuel Amate, Ana Belén Fragoso, Ricardo Génova Santos, Enric Pallé, José Luis Rasilla, Samuel Santana Tschudi y Fabio Tenegi Sanginés. .
.
.
.
.
.
.
.
.
Investigadores del CSIC han participado en la observación de WASP-76b, un planeta situado a unos 390 años luz. Durante el día hace tanto calor que metales como el hierro se encuentran en forma de gas en la atmósfera. El Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) ha permitido identificar por primera vez variaciones químicas en un planeta gigante ultracaliente.
.
Impresión artística de la atmósfera del planeta WASP-76b. / ESO
.
Un equipo internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto más allá del Sistema Solar un planeta gigante y ultracaliente en el que podría llover hierro. Situado a unos 390 años luz, en la constelación de Piscis, WASP-76b registra durante el día temperaturas que superan los 2.400 grados centígrados, un calor más que suficiente para provocar que los metales se evaporen. Sus noches, más frías, están dominadas por fuertes vientos que transportan vapor férreo, el cual acaba condensándose en gotas de hierro. Los resultados aparecen detallados en el último número de la revista Nature.
Los científicos han empleado un nuevo instrumento, ESPRESSO, instalado en el interferómetro del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile, para registrar este curioso fenómeno atmosférico, que ocurre porque el planeta muestra siempre la misma cara a su estrella madre, lo que hace que su otro lado, más frío, se encuentre sumido en una oscuridad perpetua. Igual que la Luna en su órbita alrededor de la Tierra, este exoplaneta tarda lo mismo en rotar sobre su eje que en dar la vuelta alrededor de su estrella.
En su cara diurna, WASP-76b recibe miles de veces más radiación de su estrella madre que la que llega a la Tierra desde el Sol. Hace tanto calor que las moléculas se dividen en átomos y metales, como el hierro, y se evaporan hacia la atmósfera. La enorme diferencia de temperatura entre la cara diurna y la nocturna (más de 1.000 grados) sería la causa de los fuertes vientos.
“Las observaciones muestran que el vapor de hierro es abundante en la atmósfera de la cara diurna y caliente de WASP-76b. Una parte de ese hierro es inyectada hacia la cara oscura del planeta debido a su rotación y los vientos atmosféricos. Allí, se topa con un ambiente enormemente más fresco, se condensa y precipita”, detalla la investigadora del CSIC María Rosa Zapatero, que trabaja en el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y coordina el equipo científico de ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations).
“Se podría decir que este planeta se vuelve lluvioso por la tarde, pero no cae agua, sino hierro”, enfatiza el líder del trabajo, David Ehrenreich, investigador de la Universidad de Ginebra (Suiza).
Diferencias químicas entre el día y la noche
Los científicos también han registrado diferencias entre el día y la noche en la química de este planeta. Gracias a ESPRESSO, que ha permitido identificar por primera vez variaciones químicas en un planeta gigante ultracaliente, los investigadores han detectado una intensa huella de vapor de hierro en el atardecer del planeta, justo donde se produce la transición entre la cara diurna y caliente y la cara nocturna y fría.
“No obstante, sorprendentemente, no vemos ese vapor de hierro en el amanecer. La única explicación posible a este fenómeno es que llueve hierro en la cara oscura de este exoplaneta de condiciones extremas”, añade Ehrenreich.
ESPRESSO se diseñó en un principio para “cazar” planetas similares a la Tierra en órbita alrededor de estrellas como el Sol, pero ha resultado ser un instrumento mucho más versátil. “Pronto nos dimos cuenta del potencial del VLT, que, unido a la gran estabilidad de ESPRESSO, convierten a este telescopio en una herramienta fundamental para el estudio de las atmósferas de los exoplanetas”, asegura Pedro Figueira, investigador de ESO.
“El trabajo también demuestra que contamos con una nueva manera de rastrear el clima de los exoplanetas más extremos”, concluye Ehrenreich..
.
Referencia científica | David Ehrenreich et al. Nightside condensation of iron in an ultra-hot giant exoplanet. Nature. DOI: 10.1038/s41586-020-2107-1
.
.
.
.
.
Con una masa mínima de unas seis veces la terrestre, el planeta giraría en torno a la estrella a 1.5 veces la distancia entre la Tierra y el Sol. Este estudio se suma a trabajos anteriores que apuntan a la existencia de un sistema planetario complejo en torno a Próxima Centauri.
.
Representación artística del sistema en torno a Próxima Centauri. Fuente: Lorenzo Santinelli.
.
Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol, es una enana roja que se encuentra a tan solo cuatro años luz. Ocho veces menos masiva que el Sol, se está revelando como un sistema cada vez más complejo: si en 2016 se anunciaba el hallazgo en torno a Próxima de un planeta templado del tamaño de la Tierra, que constituye el planeta extrasolar más cercano, en 2017 se detectaron indicios de la existencia de cinturones de polvo en torno a la estrella, quizá los restos de la formación del sistema. Ahora, un equipo internacional con participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) anuncia el hallazgo de un posible segundo planeta, Próxima c.
“En el IAA estamos entusiasmados con este resultado porque proporciona información nueva para comprender el sistema planetario alrededor de Próxima Centauri –apunta Pedro J. Amado, investigador del IAA-CSIC que participa en el hallazgo-. Comenzamos coliderando las primeras observaciones para el proyecto Red Dots, lo que resultó en la detección del primer planeta, Próxima b. Continuamos intentando comprender el entorno de la estrella, con la detección de posibles cinturones de polvo y con una fuente puntual de emisión de polvo a 1.5 veces la distancia Tierra-Sol de la estrella, que atribuimos a la emisión de anillos alrededor de un segundo planeta. Y ahora detectamos un segundo posible planeta que orbita exactamente a esa distancia. ¿Una coincidencia? Quizá, pero tenemos que confirmarlo”.
Un planeta rocoso más allá de la línea de nieve
El descubrimiento, publicado hoy en portada en la revista Science Advances, fue realizado por un equipo internacional de investigadores gracias a los datos recopilados desde Chile con los espectrógrafos UVES y HARPS, pertenecientes al Observatorio Europeo Austral (ESO). Las observaciones, que abarcan un total de diecisiete años, revelaron la presencia de una señal con un período de 5.2 años compatible con la existencia de un segundo planeta en torno a Próxima Centauri con una masa mínima de unas seis veces la de la Tierra.
“La señal parece muy convincente, pero aún no podemos descartar que se deba a otros factores, como un ciclo de actividad magnética estelar –explica Cristina Rodríguez-López, investigadora del IAA-CSIC que participa en el trabajo-. Se trata de un planeta idóneo para la combinación de técnicas complementarias que confirmen existencia, y si lo logramos hará falta una revisión de los modelos: la señal apunta a que se trata de un planeta rocoso, pero se encuentra más allá de lo que se conoce como la línea de nieve, a partir de la que hallamos planetas gigantes gaseosos. Un planeta rocoso en esa región exige nuevos planteamientos”.
La señal detectada se encuentra en el límite de las capacidades instrumentales, y los investigadores esperan que los datos astrométricos tomados con el satélite Gaia jueguen un papel decisivo para confirmar la existencia de Próxima c. Además, la proximidad del sistema y la distancia entre el planeta y la estrella apuntan a que podría convertirse en un objetivo principal para el seguimiento y la caracterización con instrumentación de imagen directa de próxima generación. .
.
Referencia | M. Damasso et al. “A low-mass planet candidate orbiting Proxima Centauri at a distance of 1.5 au". Science Advances, 15 enero 2020. DOI: 10.1126/sciadv.aax7467
.
.
.
.
Un nuevo estudio ha revelado que, la composición de los siete planetas que orbitan a la cercana estrella enana ultrafría TRAPPIST-1, es básicamente rocosa y que, potencialmente, algunos podrían albergar más agua que la Tierra. La densidad de los planetas, que ahora se conoce con mucha más precisión, sugiere que algunos de ellos podrían tener hasta un 5% de su masa en forma de agua, aproximadamente 250 veces más que los océanos de la Tierra.
.
Esta ilustración muestra varios de los planetas que orbitan a la estrella enana roja ultrafría TRAPPIST-1. Nuevas observaciones, combinadas con sofisticados análisis, han proporcionado estimaciones de las densidades de los siete planetas del tamaño de la Tierra y sugieren que son ricos en materiales volátiles, tratándose probablemente de agua. Ilustración: ESO/M. Kornmesser
.
Los planetas que hay alrededor de la débil estrella roja TRAPPIST-1, a sólo 40 años luz de la Tierra, fueron detectados por primera vez en 2016 con el Telescopio TRAPPIST-sur, instalado en el Observatorio La Silla de European Southern Observatory (ESO). Durante el año siguiente se llevaron a cabo otras observaciones, tanto desde telescopios terrestres, como el Very Large Telescope de ESO, como con el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, revelando que no había menos de siete planetas en el sistema, cada uno de un tamaño parecido al de la Tierra. Se llaman TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g y h, en el sentido en el que aumenta la distancia de la estrella central.
Ahora se han llevado a cabo más observaciones, tanto con telescopios basados en tierra, incluyendo la instalación SPECULOOS, casi completa, en el Observatorio Paranal de ESO, como desde el Telescopio Espacial Spitzer y el Telescopio Espacial Kepler de la NASA. Un equipo de científicos, liderado por Simon Grimm, de la Universidad de Berna (Suiza), ha aplicado métodos de modelado informático muy complejos a los datos disponibles y ha determinado las densidades de los planetas con mucha más precisión.
Simon Grimm explica cómo se determinan las masas: “Los planetas de TRAPPIST-1 están tan juntos que interfieren entre sí gravitatoriamente, por lo que, cuando pasan frente a la estrella, hay un ligero cambio en los tiempos. Estos cambios dependen de las masas de los planetas, sus distancias y otros parámetros orbitales. Con un modelo informático simulamos las órbitas de los planetas hasta que los tránsitos calculados concuerdan con los valores observados y de ahí derivamos las masas planetarias”.
Eric Agol, miembro del equipo, nos habla el significado de este hallazgo: “Una meta, perseguida desde hace un tiempo dentro del campo del estudio de los exoplanetas, ha sido conocer la composición de los planetas que son similares a la Tierra en tamaño y temperatura. El descubrimiento de TRAPPIST-1 y las capacidades de las instalaciones de ESO en Chile y del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA en órbita, lo han hecho posible. ¡Por primera vez tenemos una pista que nos dice de qué están hechos los exoplanetas del tamaño de la Tierra!”.
Las medidas de densidad, combinadas con los modelos de las composiciones de los planetas, sugieren firmemente que los siete planetas TRAPPIST-1 no son mundos rocosos estériles. Parecen contener cantidades significativas de material volátil, probablemente agua, que alcanza hasta un 5% de la masa del planeta en algunos casos, lo cual supone una gran cantidad: en comparación, ¡solo el 0,02% de la masa de la Tierra es agua!
“Las densidades, pese a ser pistas importantes sobre la composición de los planetas, no dicen nada de habitabilidad. Sin embargo, nuestro estudio es un paso importante mientras seguimos explorando si estos planetas podrían sustentar vida”, afirmó Olivier Brice Demory, coautor en la Universidad de Berna.
TRAPPIST-1b y c, los planetas más interiores, parece tener núcleos rocosos y estar rodeados de atmósferas mucho más gruesas que la de la Tierra. Por su parte, TRAPPIST-1d es el más ligero de los planetas, con un 30 por ciento de la masa de la Tierra. Los científicos no están seguros de si tiene una gran atmósfera, un océano o una capa de hielo.
El equipo de investigación se sorprendió por el hecho de que TRAPPIST-1e sea el único planeta del sistema un poco más denso que la Tierra, lo que sugiere que puede tener un núcleo más denso de hierro y que no necesariamente tiene una atmósfera espesa, un océano o una capa de hielo. Resulta misterioso que TRAPPIST-1e parezca tener una composición mucho más rocosa que el resto de los planetas. En términos de tamaño, densidad y de la cantidad de radiación que recibe de su estrella, es el planeta más similar a la Tierra.
TRAPPIST-1f, g y h están lo suficientemente lejos de la estrella anfitriona como para que el agua pueda congelarse y formar hielos sobre sus superficies. Si tienen atmósferas delgadas, sería improbable que contuvieran las moléculas pesadas que encontramos en la Tierra, como el dióxido de carbono.
“Es interesante que los planetas más densos no sean los que están más cerca de la estrella, y que los planetas más fríos no tengan atmósferas gruesas”, señala la coautora del estudio Caroline Dorn, de la Universidad de Zúrich (Suiza).
El sistema TRAPPIST-1 seguirá siendo un foco de intenso escrutinio por parte de numerosas instalaciones terrestres y espaciales, incluyendo el ELT (Extremely Large Telescope) de ESO y el Telescopio Espacial James Webb de NASA/ESA/CSA.
Los equipos de investigación también están invirtiendo esfuerzos en buscar otros planetas alrededor de estrellas rojas débiles como TRAPPIST-1. Como miembro de este grupo, Michaël Gillon explica: “Este resultado pone de relieve el enorme interés de explorar estrellas enanas ultrafrías cercanas — como TRAPPIST-1 — para el tránsito de planetas terrestres. Ese es exactamente el objetivo de SPECULOOS, nuestro nuevo buscador de exoplanetas, que está a punto de iniciar operaciones en el Observatorio Paranal de ESO, en Chile”. .
.
.
.
.
Por primera vez los astrónomos han estudiado un asteroide que ha entrado en el Sistema Solar desde el espacio interestelar. Observaciones llevadas a cabo con el VLT (Very Large Telescope) en Chile, y con otros observatorios del mundo, muestran que este objeto único ha viajado por el espacio durante millones de años antes de su encuentro casual con nuestro sistema estelar.
.
Ilustración del asteroide interestelar 'Oumuamua. © ESO/M. Kornmesser
.
El 19 de octubre de 2017, el telescopio Pan-STARRS 1, en Hawái, captó un débil punto de luz moviéndose a través del cielo. Al principio parecía un pequeño asteroide típico de rápido movimiento, pero observaciones llevadas a cabo durante los dos días posteriores, permitieron calcular su órbita con bastante precisión, lo que reveló, sin ninguna duda, que este cuerpo no se originó dentro del Sistema Solar, como todos los demás asteroides o cometas observados hasta ahora, sino que venía del espacio interestelar. Aunque originalmente fue clasificado como cometa, observaciones de ESO y de otras instalaciones no revelaron signos de actividad cometaria tras su paso más cercano al Sol, en septiembre de 2017.
“Tuvimos que actuar con rapidez”, explica Olivier Hainaut, miembro del equipo de ESO, en Garching (Alemania). “'Oumuamua había pasado ya su punto más cercano al Sol y se dirigía hacia el espacio interestelar”.
Dado que puede hacerlo con mucha más precisión que telescopios más pequeños, el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO entró inmediatamente en acción para medir la órbita, el brillo y el color del objeto. La rapidez era vital, ya que 'Oumuamua está desapareciendo rápidamente, pues se aleja del Sol y ha pasado la órbita de la Tierra, en su camino fuera del Sistema Solar. Pero había más sorpresas por venir.
Combinando las imágenes del instrumento FORS del VLT (con cuatro filtros diferentes) con las de otros grandes telescopios, el equipo de astrónomos dirigido por Karen Meech (Instituto de Astronomía, Hawái, EE.UU.) descubrió que 'Oumuamua varía muchísimo su brillo, en un factor de diez, a medida que gira sobre su eje cada 7,3 horas.
Karen Meech lo explica: “Esta gran variación en brillo, poco común, significa que el objeto es muy alargado: su longitud es unas diez veces mayor que su anchura, con una forma compleja y enrevesada. También descubrimos que tiene un color rojo oscuro, similar a los objetos del Sistema Solar exterior, y confirmamos que es totalmente inerte, sin el menor atisbo de polvo alrededor de él”.
Estas propiedades sugieren que 'Oumuamua es denso, posiblemente rocosos o con gran contenido metálico, sin cantidades significativas de hielo ni agua, y que su superficie ahora es oscura y está enrojecida debido a los efectos de la irradiación de rayos cósmicos durante millones de años. Se estima que mide al menos 400 metros de largo.
Cálculos orbitales preliminares sugieren que el objeto viene aproximadamente de la dirección en la que se encuentra la brillante estrella Vega, en la constelación septentrional de Lyra. Sin embargo, incluso viajando a la vertiginosa velocidad de 95000 kilómetros/hora, le llevó tanto tiempo a este objeto interestelar hacer el viaje a nuestro Sistema Solar que Vega no estaba cerca de esa posición cuando el asteroide estaba allí, hace unos 300.000 años. Es probable que 'Oumuamua haya estado vagando a través de la Vía Láctea, independiente a cualquier sistema estelar, durante cientos de millones de años antes de su casual encuentro con el Sistema Solar.
Los astrónomos estiman que, una vez al año, un asteroide interestelar similar a 'Oumuamua pasa por el interior del Sistema Solar, pero son débiles y difíciles de detectar, por lo que no se han visto hasta ahora. Gracias a los nuevos telescopios de rastreo como Pan-STARRS, que son lo suficientemente potentes, ahora tenemos la oportunidad de descubrirlos.
“Seguimos observando este objeto único”, concluye Olivier Hainaut, “y esperamos precisar con más exactitud de dónde proviene y cuál será su próximo destino en su viaje por la galaxia. Y ahora que hemos encontrado la primera roca interestelar, ¡nos estamos preparando para las próximas!”. .
.
.
.
.
Utilizando el Very Large Telescope de ESO, un equipo de astrónomos ha detectado, por primera vez, óxido de titanio en la atmósfera de un exoplaneta. Este descubrimiento alrededor del planeta WASP-19b, de tipo júpiter caliente, ha sido posible gracias a las capacidades del instrumento FORS2 y ha proporcionado información sobre la composición química y la estructura de temperatura y presión de la atmósfera de este mundo insólito y muy caliente.
.
Ilustración que muestra al exoplaneta WASP-19b, en cuya atmósfera los astrónomos detectaron óxido de titanio por primera vez. En cantidades lo suficientemente grandes, el óxido de titanio puede impedir que el calor entre o salga de una atmósfera, produciendo una inversión térmica: la temperatura es más alta en la atmósfera superior y más baja en la inferior, lo contrario de lo habitual. Crédito: ESO/M. Kornmesser
.
Un equipo de astrónomos, dirigido por Elyar Sedaghati (un miembro de ESO recién graduado en la Universidad Técnica de Berlín), ha examinado, con un nivel de detalle sin precedentes, la atmósfera del exoplaneta WASP-19b. Este extraordinario planeta tiene aproximadamente la misma masa que Júpiter, pero está tan cerca de su estrella que completa una órbita en sólo 19 horas y se estima que su atmósfera tiene una temperatura de unos 2.000 grados centígrados.
Cuando WASP-19b pasa por delante de su estrella, parte de la luz de la estrella pasa a través de la atmósfera del planeta y deja huellas sutiles en la luz que finalmente llega a la Tierra. Utilizando el instrumento FORS2 del Very Large Telescope, el equipo fue capaz de analizar esta luz y deducir que la atmósfera contenía pequeñas cantidades de óxido de titanio, agua y trazas de sodio, junto con una nube global de fuerte dispersión.
“Detectar estas moléculas, sin embargo, no es tarea sencilla”, explica Elgar Sedaghati, que pasó 2 años como estudiante de ESO para trabajar en este proyecto. “No sólo necesitamos datos de una calidad excepcional, sino que también es necesario realizar un análisis sofisticado. Para llegar a estas conclusiones, utilizamos un algoritmo que explora muchos millones de espectros que abarcan una amplia gama de composiciones químicas, temperaturas y propiedades de la nube”.
En la Tierra es raro ver óxido de titanio. Se sabe que existen en las atmósferas de estrellas frías. En las atmósferas de planetas calientes como WASP-19b actúa como un absorbente del calor. Si está presente en cantidades lo suficientemente grandes, estas moléculas evitan que el calor entre o salga a través de la atmósfera, provocando una inversión térmica, es decir, la temperatura es más alta en la atmósfera superior y más baja en zonas inferiores, lo contrario de lo habitual. El ozono desempeña un papel similar en la atmósfera de la Tierra, donde provoca inversión en la estratosfera.
“La presencia de óxido de titanio en la atmósfera de WASP-19b puede tener efectos importantes en la estructura de la temperatura y la circulación atmosféricas”, explica Ryan MacDonald, otro miembro del equipo y astrónomo en la Universidad de Cambridge, Reino Unido. “Poder examinar exoplanetas con este nivel de detalle es muy emocionante y prometedor”, añade Nikku Madhusudhan, de la Universidad de Cambridge, quien supervisó la interpretación teórica de las observaciones.
Los astrónomos recopilaron observaciones de WASP-19b durante un período de más de un año. Midiendo las variaciones relativas en el radio del planeta en diferentes longitudes de onda de la luz que pasa a través de la atmósfera del exoplaneta, y comparando las observaciones con modelos atmosféricos, pudieron extrapolar diferentes propiedades, tales como el contenido químico de la atmósfera del exoplaneta.
Esta nueva información sobre la presencia de óxidos metálicos como el óxido de titanio y otras sustancias permitirá modelar mejor las atmósferas de los exoplanetas. Mirando hacia el futuro, una vez que los astrónomos puedan observar las atmósferas de planetas posiblemente habitables, los modelos mejorados les darán una idea más completa de cómo interpretar esas observaciones.
“Este importante descubrimiento es el resultado de una remodelación del instrumento FORS2 hecha exactamente con este propósito”, agrega el miembro del equipo Henri Boffin, de ESO, que dirigió el proyecto de remodelación. “Desde entonces, FORS2 se ha convertido en el mejor instrumento para llevar a cabo este tipo de estudio desde tierra”..
.
.
.
.
