El exoplaneta infernal de Pegaso

El primer exoplaneta detectado se anunció hace ya casi un cuarto de siglo (Mayor & Queloz, 1995). Esta primera detección nos presentó a 51 Pegasi b y fue hallado por el método indirecto de las velocidades radiales. Esto quiere decir que se analizaron los tirones gravitatorios que el planeta ejerce sobre su estrella madre y debido a ello, se midió el efecto Doppler en la luz emitida por esa estrella. Desde aquel momento, uno de los objetivos ha sido obtener la imagen directa de un exoplaneta.

Esa detección por imagen directa llegó en 2004 de la mano de observaciones realizadas con el VLT (Very Large Telescope) de ESO. El exoplaneta afortunado fue 2M1207b y tiene una masa 4 veces superior a la de Júpiter (Chauvin, 2004). Sin alejarnos del VLT pero en su configuración de interferómetro (VLTI), quiero hablarles de la primera detección directa de un exoplaneta mediante interferometría óptica. Para ello se ha utilizado el instrumento GRAVITY.

Primer exoplaneta por interferometría

Está primera detección se ha anunciado en un artículo científico (Lacour, 2019) y atañe al exoplaneta HR 8799 e. Este cuerpo planetario ya fue descubierto hace casi una década (Marois, 2010) y está situado a 129 años luz de distancia en dirección a la constelación de Pegasus. Tras los análisis de los datos ofrecidos por GRAVITY se ha observado que el exoplaneta tiene una compleja atmósfera con nubes de hierro y silicatos arremolinándose en una tormenta global. Con la gran cantidad de detalles obtenidos se abre un mundo de posibilidades para analizar exoplanetas prometedores ya descubiertos.

Para llegar al detalle que se ha conseguido y que han revelado la morfología atmosférica de HR 8799 e, a GRAVITY le han llegado los datos de los cuatro telescopios unitarios del VLT. Con el método interferométrico los han usado como si de uno solo se tratara. En cifras, cada telescopio unitario tiene un espejo principal de 8,2 metros, que combinados como interferómetro se comportan como un telescopio único con 25 veces más capacidad de resolución que uno de los unitarios.

Casi 1.000º C

HR 8799 e es un mundo tan joven como hostil. Sus «solo» 30 millones de años de edad ofrece a los científicos un -lejano- laboratorio para intentar comprender mejor la formación de sistemas planetarios. Lo que también se sabe es que su atmósfera crea un potente efecto invernadero, que sumado a la energía geotérmica que fluye desde el interior hacen que se lleguen a alcanzar temperaturas cercanas a los 1.000º C.

“Nuestro análisis mostró que HR 8799 e tiene una atmósfera que contiene mucho más monóxido de carbono que metano, algo no esperable de la química en equilibrio. Podríamos explicar mejor estos sorprendentes resultados con la presencia de altos vientos verticales dentro de la atmósfera, que impedirían que el monóxido de carbono reaccionase con el hidrógeno para formar metano”, explica Sylvestre Lacour, autor principal del artículo e investigador del CNRS y del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre.

No solo exoplanetas

Y para terminar, me gustaría contarles que GRAVITY no solo se usa para caracterizar exoplanetas. También se han realizado descubrimientos en el campo de los agujeros negros. El año pasado con este instrumento se observó una acumulación de gas girando en el límite exterior del horizonte de sucesos de un agujero negro (Abuter, 2018) a una velocidad un 30% la de la luz. Sin embargo, ya que estamos hablando de exoplanetas, no pierdan de vista a GRAVITY porque nos dará grandes satisfacciones cuando revisite los exoplanetas más interesantes ya detectados.

Referencias

• Abuter, R. et al (2018). «Detection of orbital motions near the last stable circular orbit of the massive black hole SgrA*». Astronomy & Astrophysics 618, L10. DOI: 10.1051/0004-6361/201834294 (Ver).
• Chauvin, G. et al (2004). «A giant planet candidate near a young brown dwarf». Astronomy & Astrophysics 425, L29-L32. DOI: 10.1051/0004-6361:200400056 (Ver).
• eso1825 (2018). «Most Detailed Observations of Material Orbiting close to a Black Hole». ESO Science Release (Ver).
• eso1905 (2019). «GRAVITY instrument breaks new ground in exoplanet imaging». ESO Science Release (Ver).
• eso1905es (2019). «El instrumento GRAVITY, pionero en la obtención de imágenes de exoplanetas». ESO Comunicado Científico (Ver).
• Lacour, S. et al (2019). “First direct detection of an exoplanet by optical interferometry”. Astronomy and Astrophysics 623, L11. DOI: 10.1051/0004-6361/201935253 (Ver).
• Marois, M. et al (2010). «Images of a fourth planet orbiting HR 8799». Nature 468, pp 1080-1083. DOI: 10.1038/nature09684 (Ver) (PDF).
• Mayor, M. & Queloz, D. (1995). “A Jupiter-mass companion to a solar-type star”. Nature 378, 355-359. DOI: 10.1038/378355a0 (Ver).