Representación artística de 51 Pegasi b, el primer exoplaneta encontrado orbitando una estrella similar al sol.
(Imagen: © NASA / JPL-Caltech)
Paul M. Sutter es astrofísico en La universidad de estado de Ohio, gran cantidad de Pregúntale a un astronauta y Radio espacialy autor de "Tu lugar en el universo."Sutter contribuyó con este artículo a Las voces expertas de Space.com: Op-Ed & Insights.
los Premio Nobel de Física más reciente se dividió entre Jim Peebles, un cosmólogo extraordinario, y un par de astrónomos suizos, Michel Mayor y Didier Queloz.
Alcalde y Queloz encontraron el primer exoplaneta orbitando una estrella similar al sol, que fue un descubrimiento histórico por dos razones: mostró de manera concluyente que el sol no es la única estrella que alberga una familia de planetas (algo que habíamos imaginado durante mucho tiempo pero que nunca habíamos demostrado), y también que el universo es realmente , Muy raro.
Pulsando el comienzo
El lector cuidadoso notará en el párrafo anterior que estaba muy claro en mi redacción: Mayor y Queloz descubrieron el primer exoplaneta orbitando un como el sol estrella, no la primer exoplaneta en sí. Ese crédito es para Aleksander Wolazczan y Dale Frail en 1992. Y, de hecho, obtuvieron un trato de dos por uno, encontrando dos planetas orbitando la misma estrella.
Pero esa estrella era completamente diferente a nuestro sol. Era un pulsar, un núcleo sobrante de rotación rápida y denso de una estrella que alguna vez fue gigante. Ese púlsar regularmente salpica un rayo de radiación sobre la Tierra, como el parpadeo de un faro distante, de ahí el nombre pulsar. A medida que los exoplanetas orbitaban alrededor de ese núcleo muerto, tirarían suavemente del púlsar, haciendo que se moviera, lo que daría lugar a cambios sutiles en las frecuencias de las salpicaduras de púlsar aquí en la Tierra.
Si bien este fue un hallazgo importante para la astronomía, no era exactamente lo que estábamos buscando. Queríamos saber, y aún queremos saber, si hay otra Tierra por ahí. Y si bien el concepto de planetas que sobreviven a una detonación de supernova y aún orbitan alrededor del núcleo sobrante es un problema jugoso por resolver, no nos ayuda directamente en nuestra búsqueda. Además, la técnica utilizada en el púlsar se basaba en las frecuencias regulares de sus pulsos, un truco que no podíamos usar en estrellas regulares.
Haciéndolo corriente
En cambio, tuvimos que ver cómo las estrellas se movían, y no fue hasta unos años más tarde que los astrónomos habían perfeccionado la tecnología para realizar esa medición.
La tecnología se basó en un espectrómetro, un dispositivo para dividir la luz de una fuente distante en su multitud de componentes (esencialmente un arco iris muy científico). Con ese espectro, los astrónomos como Mayor y Queloz podrían encontrar las firmas de elementos conocidos, como el hidrógeno y el carbono, a partir de las huellas dactilares que dejan en el espectro. Desde allí, podían mirar a la estrella día tras día, en busca de cambios en el espectro.
Y esos cambios en el espectro podrían revelar el movimiento de la estrella a través del turno Doppler. El mismo cambio que hace que el gemido de una ambulancia cambie de tono a medida que pasa pasa a la luz. Cuando una fuente se mueve hacia usted, la luz se desplaza hacia frecuencias más altas y más azules, y cuando una fuente se aleja de usted, baja a frecuencias más bajas y más rojas.
Esta no era una técnica nueva; Los astrónomos han estado midiendo el desplazamiento Doppler de las estrellas durante casi doscientos años.
Pero en 1995, Mayor y Queloz dieron un paso más allá, elevando la precisión de su instrumento a nuevos niveles, manteniéndose alerta incluso para los cambios más mínimos.
Si un planeta está orbitando una estrella, la gravedad de ese planeta tirará de la estrella como una correa en un perro terco. La estrella no se moverá mucho, las estrellas generalmente superan a sus planetas en varios órdenes de magnitud, pero aún así se moverán, con suerte de una manera detectable. Y en 1995 el par de los futuros ganadores del Nobel lo clavaron, confirmando la inconfundible oscilación de ida y vuelta en el espectro de la estrella 51 Pegasi, una oscilación que solo podría ser causada por un compañero relativamente pequeño e invisible: un exoplaneta en órbita.
Aburrido es lo mejor
No hay nada particularmente notable en 51 Pegasi, y eso es lo que hace que el descubrimiento de un exoplaneta allí sea tan notable. Es solo una estrella normal y corriente de todos los días, a unos 50 años luz de distancia, con una masa aproximadamente un 10% más que el sol y una edad un poco más alta, a 6 mil millones de años.
Es una estrella normal, que vive una vida estelar normal, con al menos un planeta en órbita a su alrededor. Justo como nuestro sol.
El descubrimiento del alcalde y Queloz marcó el comienzo de una nueva era de caza de exoplanetas, que condujo a cientos, y eventualmente miles, de detecciones de exoplanetas confirmadas. Son tan comunes ahora que los anuncios rara vez llegan a las noticias, y es solo cuestión de tiempo antes de que encontremos un gemelo similar a la Tierra.
A algunos les gusta el calor de Júpiter
Pero el planeta que orbita 51 Pegasi no se parece en nada a lo que vemos en nuestro sistema solar, y fue tan sorprendente que una de las primeras reacciones a su descubrimiento fue arrojar el resultado como basura.
Pero el resultado de Alcalde y Queloz fue indiscutible, y tuvimos que enfrentar la realidad que nos presentó 51 Pegasi. Su planeta, apodado en ese momento 51 Pegasi b y ahora recibe el nombre de Dimidium por la Unión Astronómica Internacional (aunque algunos astrónomos se aferran a su nombre informal de Bellerophon), es un gigante gaseoso bastante típico, aproximadamente la mitad de la masa de Júpiter, o 150 veces la masa de la Tierra.
Y orbita a solo 5 millones de millas (8 millones de kilómetros) de distancia de su estrella madre.
Para el contexto, está más de siete veces más cerca de lo que Mercurio está de nuestro sol.
¿Cómo hizo un gigante de gas masivo, que solo puede formarse en las afueras de un sistema solar donde hay suficiente materia prima para abultar un planeta hasta proporciones tan masivas, terminar tan incómodamente cerca de su padre? Todavía no estamos exactamente seguros, pero se les ocurrió un nombre genial para ellos: Júpiter calientes.
Con una observación dedicada, Mayor y Queloz lograron dos trucos. Lanzaron una nueva era de investigación astronómica en exoplanetas, y volcaron décadas de comprensión de cómo se forman los planetas. No es de extrañar que hayan ganado un Premio Nobel.
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