El Hubble detecta la que puede ser la primera luna fuera del Sistema Solar
Astrónomos han localizado señales de un satélite del tamaño de Neptuno en los alrededores de un exoplaneta a 4.000 años luz. La han llamado Kepler-1625b-i.
Desde hace apenas diez años hemos empezado a vivir una auténtica revolución científica. Gracias, sobre todo, a las observaciones del telescopio espacial Kepler, de la NASA, los científicos han comenzado a encontrar miles de mundos más allá del Sistema Solar: son los llamados exoplanetas. Gracias a las observaciones de este y otros instrumentos, ahora los científicos saben que casi todas las estrellas de la galaxia tienen planetas en su órbita, formando sistemas solares de numerosos mundos. En este momento, la lista de exoplanetas detectados asciende hasta los 3.791 exoplanetas. Pero solo en la Vía Láctea existen cientos de miles de millones de ellos.
También se sabe que ahí fuera hay un auténtico «parque zoológico» de mundos exóticos y de otros más parecidos a lo que ya conocemos, pero que la inmensa mayoría gira en torno a estrellas diferentes al Sol. Aún así, lo lógico es pensar que estos sistemas solares tan extraños tendrán algunas cosas en común con el nuestro. Esta es la idea que ha llevado a Alex Teachey y a David Kipping, astrónomos de la Universidad de Columbia (Estados Unidos), a buscar el rastro de lunas fuera del Sistema Solar: las llamadas exolunas. En un artículo que acaban de publicar en Science Advances, han presentado unas observaciones que podrían llevar al primer descubrimiento de una exoluna. Este satélite se encontraría en la órbita del exoplaneta Kepler-1625b, un mundo gaseoso de tamaño comparable a Júpiter y situado a la increíble distancia de 8.000 años luz.
Tal como ha informado The Washington Post, ambos astrónomos se han mostrado cautelosos y han preferido definir sus observaciones como el hallazgo de un «candidato a luna». Sin embargo, han reconocido que han encontrado algo que «desafía cualquier explicación sencilla» y que, desde luego, no puede encontrarse en nuestro Sistema Solar.
Una luna del tamaño de Neptuno
Y con razón. El candidato a luna hallado por Teachey y Kipping es en realidad un gran mundo de tamaño comparable a Neptuno, que gira alrededor de un planeta un poco más grande que Júpiter. Nunca antes se ha observado algo así, y no está claro que los modelos sobre formación de planetas y de sistemas solares vayan a poder explicarlo sin llevar a considerables quebraderos de cabeza.
«Esto podría dar lugar a nuevas revelaciones sobre el desarrollo de sistemas planetarios y podría hacer que los astrónomos tuvieran que replantearse sus teorías sobre cómo se forman las lunas», ha dicho Teachey, el líder de la investigación, en un comunicado. O, dicho de otra forma, quizás lo que sabemos sobre las lunas del Sistema Solar no tiene validez en algunos sistemas solares más allá.
Este candidato a luna ha sido bautizado como Kepler-1625b-i («Kepler-1625» es el nombre de la estrella, «b» el del exoplaneta e «i» el de la luna). Se sabe de él que tiene un tamaño y una masa similar a Neptuno, lo que lleva a considerar que es gaseoso, y que está en la órbita de un Júpiter que, curiosamente, está a una distancia de su estrella que es similar a la que existe entre la Tierra y el Sol.
En busca de la luz de las estrellas
¿Cómo lo han detectado? Para comprenderlo conviene recordar que, en la actualidad, existen diez métodos para detectar exoplanetas. El más importante de todos ellos es la técnica de los tránsitos. Los tránsitos son los pequeños «eclipses» causados cuando un exoplaneta en órbita pasa delante de su estrella (desde la perspectiva que tenemos en la Tierra), haciendo que hasta nosotros llegue un poco menos de luz (el descenso de luz es del orden del 1% para mundos gigantes).
El otro método fundamental es el de la velocidad radial, que mide la velocidad con la que las estrellas se acercan o alejan de la Tierra a causa del tirón gravitacional de los mundos que giran en sus alrededores. El efecto resultante es como un tambaleo, similar al de un papá o una mamá haciendo girar a su hijo cogido por los brazos.
Pues bien, hace un tiempo, el telescopio espacial Kepler detectó 284 exoplanetas con un comportamiento que hacía sospechar de la existencia de exolunas. Por ese motivo, Alex Teachey y David Kipping consiguieron 40 horas de observación en el vetusto telescopio Hubble, y las aprovecharon para observar un tránsito con la elevada precisión de este instrumento.
En este caso, recurrieron a su fiable espejo de 2,4 metros de diámetro para observar los interesantes tránsitos de la estrella Kepler-1625. Kipping, el segundo autor del estudio, ha dicho que vieron«pequeñas desviaciones y tambaleos en la curva de luz que atraparon nuestra atención –el telescopio recoge el flujo de luz de la estrella, lo plasma en una especie de cardiograma, y registra caídas en su brillo, si hay tránsitos–».
Un impacto inesperado
De hecho, pudieron observar perfectamente el tránsito del exoplaneta Kepler-1625b durante 19 horas, pero, justo cuando el Hubble estaba a punto de mirar hacia otra parte, la curva de luz registró algo muy extraño. Tres horas y media después del primer tránsito, comenzó otro «apagón» mucho más sutil. Algo más pequeño que el exoplaneta estaba interponiéndose entre la luz de la estrella y el Hubble.
Representación de la estrella Kepler-1625 y un exoplaneta, junto a una luna, pasando delante de ella. Esto es lo que parece haber detectado el Hubble gracias a la técnica de los tránsitos / Dan Durda
«Fue todo un impacto ver la curva de luz. Mi corazón empezó a latir más rápido y recuerdo que no podía dejar de mirar la señal», ha reconocido Kipping. Por desgracia, el codiciado telescopio Hubble tenía otras tareas que cumplir, y el espejo dejó de mirar a Kepler-1625. Pero los astrónomos ya sabían que algo sospechosamente parecido a una luna había entrado en el campo de visión del telescopio.
Los cálculos posteriores han mostrado una evidencia más de que es así. Y es que el propio tránsito del exoplaneta, recordemos, tan grande como Júpiter, no fue exactamente como en otras ocasiones, sino que se adelantó 80 minutos. ¿Por qué? Quizás porque una gigantesca luna, tan grande como Neptuno, «tiró» de él y le desplazó de la posición donde se esperaba encontrarlo.
Pero en el mundo de la astronomía nada tiene una única explicación. También podría ser que un segundo exoplaneta no detectado estuviera haciendo de las suyas y aguando la fiesta de los científicos con su gravedad. O bien que, sencillamente, hubiera errores en las mediciones y en la curva de luz obtenida.
Así que, por mucho que pese, no será hasta que se hagan más observaciones cuando se pueda confirmar la existencia de la primera exoluna, Kepler-1625b-i. «Si se confirmase, Kepler-1625b-i será con seguridad un interesante puzzle por resolver», ha adelantado Kipping.
¿La era de las exolunas?
¿Significa este posible hallazgo que estamos a las puertas de comenzar a descubrir cientos de exolunas? Parece muy improbable. Tal como ha explicado René Heller, científico del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, la detección de exolunas es una tarea extremadamente compleja para los instrumentos actuales, e incluso los futuros.
Evidence for large #exomoon around Kepler-1625b. 3 curves on top show planet+moon transit solutions for Kepler data. Different from previous Kepler-only solutions! 3 solutions for new Hubble data in bottom panels. Teachey & Kipping, https://t.co/R5ruVuWFTc @NASAKepler @NASAHubble pic.twitter.com/g70NsfSl49
— René Heller (@DrReneHeller) 3 de octubre de 2018
Según ha dicho, detectar una exoluna requiere captar 10 o incluso 20 tránsitos (los pequeños apagones en la luz de las estrellas cuando algo pasa delante de ellas). Y además hace falta hacerlo en el entorno de planetas lejanos de sus estrellas, porque, de lo contrario, las lunas sencillamente no se quedan en sus planetas y son catapultadas por la gravedad estelar. Esto significa que habría que pasar décadas observando cada estrella para detectar sus tránsitos. Y lo cierto es que, hasta ahora, ningún observatorio ha rozado este tiempo de observación. El Kepler ha estado menos de cuatro años seguidos mirando las estrellas y el nuevo cazador de exoplanetas de la NASA, TESS, solo suele pasar 27 días mirando cada una.
Por si fuera poco, a la complejidad de detectar exoplanetas a través de los tránsitos hay que sumarle las dificultades que provienen de incluir todos los parámetros que explican el movimiento de las lunas. Así que, no será al menos hasta el año 2026, cuando la Agencia Espacial Europea (ESA) lance su misión «caza-planetas», de nombre PLATO, cuando los astrónomos podrán mirar durante años y con precisión cada estrella. Lo que es seguro es que decenas de miles de mundos y de lunas esperan a ser descubiertos en las próximas décadas.
