Webb capta imágenes de un nuevo exoplaneta frío a 12 años luz de distancia
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Si astrónomos extraterrestres de un sistema estelar cercano tuvieran un instrumento como el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense y lo apuntaran hacia nuestro sistema solar, entonces Júpiter podría parecerse mucho a la imagen captada del exoplaneta Epsilon Indi Ab. Es uno de los exoplanetas más fríos detectados, con una temperatura estimada de 2°C. Epsilon Indi Ab es apenas 100°C más caliente que los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar. Con tantos exoplanetas conocidos que no se parecen en nada a los planetas del sistema regulado por nuestro Sol, Epsilon Indi Ab brinda una oportunidad única para que los astrónomos estudien la composición atmosférica de planetas análogos a algunos del sistema solar que habitamos.
Un equipo internacional de astrónomos que utiliza el telescopio espacial James Webb de la NASA, ESA y CSA, fotografió directamente un exoplaneta que se halla a unos 12 años luz de la Tierra. El planeta, Epsilon Indi Ab, es uno de los exoplanetas más fríos observados hasta el momento.
La imagen del exoplaneta gigante gaseoso Epsilon Indi Ab fue tomada con el coronógrafo del MIRI (Instrumento de infrarrojo medio) del Telescopio Espacial James Webb de NASA/ESA/CSA. Un símbolo de estrella marca la ubicación de la estrella anfitriona Epsilon Indi A, cuya luz ha sido bloqueada por el coronógrafo, lo que da como resultado un círculo oscuro marcado con una línea blanca discontinua. Epsilon Indi Ab es uno de los exoplanetas más fríos jamás fotografiados directamente. A la luz de 10,6 micrones se le asignó el color azul, mientras que a la luz de 15,5 micrones se le asignó el color naranja.
El planeta tiene varias veces la masa de Júpiter y orbita alrededor de la estrella de tipo K Epsilon Indi A (Eps Ind A), que tiene aproximadamente la edad de nuestro Sol, pero es un poco más fría. El equipo observó Epsilon Indi Ab utilizando el coronógrafo del MIRI (Instrumento de infrarrojo medio) de Webb. Sólo unas pocas decenas de exoplanetas han sido fotografiados directamente anteriormente por observatorios espaciales y terrestres.
“Nuestras observaciones anteriores de este sistema han sido mediciones más indirectas de la estrella, lo que en realidad nos permitió ver de antemano que probablemente había un planeta gigante en este sistema orbitando la estrella”, dijo Caroline Morley, miembro del equipo de la Universidad de Texas en Austin. “Por eso nuestro equipo eligió este sistema para observar primero con Webb”.
“Este descubrimiento es emocionante porque el planeta es bastante similar a Júpiter: es un poco más cálido y más masivo, pero es más similar a Júpiter que cualquier otro planeta del que se hayan tomado imágenes hasta ahora”, añadió la autora principal del paper, Elisabeth Matthews, del Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania.
Un análogo del sistema solar #
Los exoplanetas fotografiados previamente tienden a ser los exoplanetas más jóvenes y calientes que todavía irradian gran parte de la energía tras su formación. A medida que los planetas se enfrían y se contraen a lo largo de su vida, se vuelven significativamente más difusos y, por lo tanto, es más difícil obtener imágenes de ellos.
“Los planetas fríos son muy débiles y la mayor parte de sus emisiones se producen en el infrarrojo medio”, explicó Matthews. “Webb es ideal para realizar imágenes en infrarrojo medio, lo cual es extremadamente difícil de lograr desde la superficie de la Tierra. También necesitábamos una buena resolución espacial para separar el planeta y la estrella en nuestras imágenes, y el gran espejo de Webb es extremadamente útil en este aspecto”.
Epsilon Indi Ab es uno de los exoplanetas más fríos detectados directamente, con una temperatura estimada de 2 grados Celsius, más frío que cualquier otro planeta fotografiado fuera de nuestro Sistema Solar y más frío que todas las enanas marrones que flotan libremente, excepto una1. El planeta es sólo unos 100 grados Celsius más cálido que los gigantes gaseosos de nuestro Sistema Solar. Esto brinda una oportunidad única para que los astrónomos estudien la composición atmosférica de verdaderos análogos del Sistema Solar.
“Los astrónomos llevan décadas imaginando planetas en el sistema Eps Ind A. Los planetas ficticios que orbitan alrededor de Epsilon Indi han sido escenario de episodios, novelas y videojuegos de Star Trek y de Halo”, añadió Morley. “Es emocionante ver un planeta allí y comenzar a medir sus propiedades”.
No tan esperado #
Epsilon Indi Ab es el duodécimo exoplaneta más cercano a la Tierra conocido hasta la fecha y el planeta más cercano y más masivo que Júpiter. El equipo científico decidió estudiar Eps Ind A porque el sistema mostraba indicios de un posible cuerpo planetario utilizando una técnica llamada velocidad radial, que mide las oscilaciones hacia adelante y hacia atrás de la estrella anfitriona a lo largo de nuestra línea de visión.
**“Aunque esperábamos obtener imágenes de un planeta en este sistema, porque había indicios de velocidad radial de su presencia, el planeta que encontramos no es lo que habíamos predicho”, admitió Matthews. “Tiene aproximadamente el doble de masa, está un poco más lejos de su estrella y tiene una órbita diferente a la que esperábamos. La causa de esta discrepancia sigue siendo una cuestión no conocida. La atmósfera del planeta también parece ser un poco diferente de las predicciones del modelo. Hasta ahora sólo tenemos unas pocas mediciones fotométricas de la atmósfera, lo que significa que es difícil sacar conclusiones, pero el planeta es más débil de lo esperado en longitudes de onda más cortas”.
El equipo cree que esto puede significar que hay una cantidad significativa de metano, monóxido de carbono y dióxido de carbono en la atmósfera del planeta que están absorbiendo las longitudes de onda más cortas de la luz. También podría sugerir una atmósfera muy nublada.
La obtención de imágenes directas de exoplanetas es particularmente valiosa para su caracterización. Los científicos pueden recolectar luz directamente del planeta observado y comparar su brillo en diferentes longitudes de onda. Hasta ahora, el equipo científico sólo ha detectado Epsilon Indi Ab en unas pocas longitudes de onda, pero esperan volver a observar el planeta con Webb para realizar observaciones fotométricas2 y espectroscópicas en el futuro. También esperan detectar otros planetas similares con Webb para encontrar posibles tendencias sobre sus atmósferas y cómo se forman estos objetos.
El próximo telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA utilizará un coronógrafo para demostrar la tecnología de imágenes directas fotografiando mundos similares a Júpiter que orbitan estrellas similares al Sol, algo que nunca se ha hecho antes. Estos resultados allanarán el camino para futuras misiones para estudiar mundos que se parezcan aún más a la Tierra.
Los resultados mencionados en este artículo se tomaron con el Webb’s Cycle 1 GO programme #2243 y fueron publicados en la revista Nature. Los autores del paper son: E. C. Matthews, A. L. Carter, P. Pathak, C. V. Morley, M. W. Phillips, S. Krishanth P. M, F. Feng, M. J. Bonse, L. A. Boogaard, J. A. Burt, I. J. M. Crossfield, E. S. Douglas, Th. Henning, J. Hom, C.-L. Ko, M. Kasper, A.-M. Lagrange, D. Petit dit de la Roche & F. Philipot.
Importante #
NASA’s Webb Images Cold Exoplanet 12 Light-Years Away by Bethany Downer, ESA/Webb, Baltimore, Maryland & Christine Pulliam, Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, and ESA.**
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Esta enana marrón, conocida como Wise 0855, fue descubierta en 2014 y observada por Webb. ↩︎
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La fotometría es la ciencia que mide la cantidad de luz recibida de una estrella. ↩︎