A la izquierda, la exoluna orbitando alrededor del exoplaneta. A la derecha, la exoluna con su estrella al fondo. Fuente: NASA/JPL-Caltech.
Titán, Europa, Io y Fobos son sólo algunos miembros del olimpo de lunas de nuestro sistema solar. ¿Hay otras lunas por ahí, orbitando planetas más allá de nuestro sol?
Investigadores financiados por la NASA han descubierto las primeras señales de una "exoluna" (satélite exterior a nuestro sistema solar), y aunque dicen que es imposible confirmar su presencia, el hallazgo es un tentador primer paso hacia nuevos descubrimientos. En esta ocasión se pudo detectar la exoluna gracias a un encuentro casual de objetos en nuestra galaxia, del que podremos ser testigos una sola vez.
"No vamos a tener la oportunidad de observar al candidato a exoluna de nuevo", lamenta en la nota de prensa de la NASA David Bennett, de la Universidad de Notre Dame (Indiana, EE.UU.), autor principal de un artículo sobre los resultados que aparece en la revista Astrophysical Journal. "Pero podemos esperar más descubrimientos inesperados como este."
Podría ser otra cosa
El estudio, de carácter internacional, ha utilizado telescopios de Nueva Zelanda y Tasmania. Mediante una técnica llamada "microlente gravitacional" se ha sacado partido de las alineaciones casuales entre las estrellas.
Cuando una estrella en primer plano pasa entre nosotros y una estrella más distante, la estrella más cercana puede actuar como una lupa para enfocar y dar brillo a la luz de la más lejana. Estos brillantes acontecimientos duran por lo general alrededor de un mes.
Si la estrella en primer plano -o lo que los astrónomos llaman la lente- tiene un planeta dando vueltas alrededor de ella, el planeta va a actuar como una segunda lente para aclarar u oscurecer aún más la luz. Escudriñando cuidadosamente estos fenómenos, los astrónomos pueden calcular la masa de la estrella en primer plano en relación a la de su planeta.
En algunos casos, sin embargo, el objeto del primer plano puede ser un planeta, no una estrella. Los investigadores pueden entonces medir la masa del planeta en relación con su compañera en órbita: una luna. Aunque los astrónomos están buscando exolunas de forma activa -por ejemplo, con datos de la misión Kepler de la NASA-, hasta ahora no han encontrado ninguna.
En el nuevo estudio, la naturaleza del objeto en primer plano, la lente, no está clara. La relación entre el cuerpo más grande y su compañero de menor tamaño es de 2.000 a 1. Eso significa que el par podría ser una pequeña y débil estrella, rodeada de un planeta de alrededor de 18 veces la masa de la Tierra. O un planeta más masivo que Júpiter, junto con un luna que pese menos que la Tierra.
El problema es que los astrónomos no tienen forma de saber cuál de estas dos hipótesis es la correcta. "Una posibilidad es que el sistema de lentes sea un planeta y su luna; de ser cierta, sería un espectacular descubrimiento de un tipo de sistema totalmente nuevo", señala Wes Traub, científico jefe de la oficina del Programa de Exploración de Exoplanetas de la NASA en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de Pasadena (California), que no participó en el estudio. "Los modelos de los investigadores apuntan a la solución de la luna, pero si nos fijamos en la hipótesis más probable en la naturaleza, gana la solución de la estrella."
Investigadores financiados por la NASA han descubierto las primeras señales de una "exoluna" (satélite exterior a nuestro sistema solar), y aunque dicen que es imposible confirmar su presencia, el hallazgo es un tentador primer paso hacia nuevos descubrimientos. En esta ocasión se pudo detectar la exoluna gracias a un encuentro casual de objetos en nuestra galaxia, del que podremos ser testigos una sola vez.
"No vamos a tener la oportunidad de observar al candidato a exoluna de nuevo", lamenta en la nota de prensa de la NASA David Bennett, de la Universidad de Notre Dame (Indiana, EE.UU.), autor principal de un artículo sobre los resultados que aparece en la revista Astrophysical Journal. "Pero podemos esperar más descubrimientos inesperados como este."
Podría ser otra cosa
El estudio, de carácter internacional, ha utilizado telescopios de Nueva Zelanda y Tasmania. Mediante una técnica llamada "microlente gravitacional" se ha sacado partido de las alineaciones casuales entre las estrellas.
Cuando una estrella en primer plano pasa entre nosotros y una estrella más distante, la estrella más cercana puede actuar como una lupa para enfocar y dar brillo a la luz de la más lejana. Estos brillantes acontecimientos duran por lo general alrededor de un mes.
Si la estrella en primer plano -o lo que los astrónomos llaman la lente- tiene un planeta dando vueltas alrededor de ella, el planeta va a actuar como una segunda lente para aclarar u oscurecer aún más la luz. Escudriñando cuidadosamente estos fenómenos, los astrónomos pueden calcular la masa de la estrella en primer plano en relación a la de su planeta.
En algunos casos, sin embargo, el objeto del primer plano puede ser un planeta, no una estrella. Los investigadores pueden entonces medir la masa del planeta en relación con su compañera en órbita: una luna. Aunque los astrónomos están buscando exolunas de forma activa -por ejemplo, con datos de la misión Kepler de la NASA-, hasta ahora no han encontrado ninguna.
En el nuevo estudio, la naturaleza del objeto en primer plano, la lente, no está clara. La relación entre el cuerpo más grande y su compañero de menor tamaño es de 2.000 a 1. Eso significa que el par podría ser una pequeña y débil estrella, rodeada de un planeta de alrededor de 18 veces la masa de la Tierra. O un planeta más masivo que Júpiter, junto con un luna que pese menos que la Tierra.
El problema es que los astrónomos no tienen forma de saber cuál de estas dos hipótesis es la correcta. "Una posibilidad es que el sistema de lentes sea un planeta y su luna; de ser cierta, sería un espectacular descubrimiento de un tipo de sistema totalmente nuevo", señala Wes Traub, científico jefe de la oficina del Programa de Exploración de Exoplanetas de la NASA en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de Pasadena (California), que no participó en el estudio. "Los modelos de los investigadores apuntan a la solución de la luna, pero si nos fijamos en la hipótesis más probable en la naturaleza, gana la solución de la estrella."
La respuesta al misterio
La respuesta al misterio radica en conocer la distancia al dúo. Un par de menor masa cercano a la Tierra producirá el mismo brillo que un par más masivo situado más lejos.
Pero una vez que el evento ha terminado, es muy difícil tomar mediciones adicionales. La verdadera identidad del candidato a exoluna y su compañero, que forman el sistema denominado MOA-2011-BL -262, seguirá siendo desconocida.
En el futuro, sin embargo, puede que sea posible obtener estas mediciones de distancia durante los eventos de lente. Por ejemplo, los telescopios espaciales de la NASA Spitzer y Kepler, que giran alrededor del Sol, están lo suficientemente lejos de la Tierra como para ser una gran herramienta para la técnica del paralaje-distancia.
El principio básico de la paralaje se puede explicar colocando un dedo delante de la cara, en vertical, y cerrando un ojo después del otro. Parece que el dedo se mueve. Una estrella distante, cuando se ve desde dos telescopios situados muy lejos entre sí, también parecerá moverse.
Cuando se combina con un fenómeno de lente, el efecto de paralaje altera la forma en que cada telescopio ve el aumento de luz estelar. Aunque la técnica funciona mejor utilizando un telescopio en la Tierra y otra en el espacio, como Spitzer o Kepler, también se pueden utilizar dos telescopios terrestres situados en distintas zonas. Mientras, se siguen encontrando exoplanetas, alguno de los cuales podría ser el correspondiente a la posible exoluna encontrada ahora.
La respuesta al misterio radica en conocer la distancia al dúo. Un par de menor masa cercano a la Tierra producirá el mismo brillo que un par más masivo situado más lejos.
Pero una vez que el evento ha terminado, es muy difícil tomar mediciones adicionales. La verdadera identidad del candidato a exoluna y su compañero, que forman el sistema denominado MOA-2011-BL -262, seguirá siendo desconocida.
En el futuro, sin embargo, puede que sea posible obtener estas mediciones de distancia durante los eventos de lente. Por ejemplo, los telescopios espaciales de la NASA Spitzer y Kepler, que giran alrededor del Sol, están lo suficientemente lejos de la Tierra como para ser una gran herramienta para la técnica del paralaje-distancia.
El principio básico de la paralaje se puede explicar colocando un dedo delante de la cara, en vertical, y cerrando un ojo después del otro. Parece que el dedo se mueve. Una estrella distante, cuando se ve desde dos telescopios situados muy lejos entre sí, también parecerá moverse.
Cuando se combina con un fenómeno de lente, el efecto de paralaje altera la forma en que cada telescopio ve el aumento de luz estelar. Aunque la técnica funciona mejor utilizando un telescopio en la Tierra y otra en el espacio, como Spitzer o Kepler, también se pueden utilizar dos telescopios terrestres situados en distintas zonas. Mientras, se siguen encontrando exoplanetas, alguno de los cuales podría ser el correspondiente a la posible exoluna encontrada ahora.
Referencia bibliográfica:
D. P. Bennett et al.: MOA-2011-BLG-262Lb: A Sub-Earth-Mass Moon Orbiting a Gas Giant Primary or a High Velocity Planetary System in the Galactic Bulge. The Astrophysical Journal (2014). DOI: 10.1088/0004-637X/785/2/155.
D. P. Bennett et al.: MOA-2011-BLG-262Lb: A Sub-Earth-Mass Moon Orbiting a Gas Giant Primary or a High Velocity Planetary System in the Galactic Bulge. The Astrophysical Journal (2014). DOI: 10.1088/0004-637X/785/2/155.