¡Exoluna a la vista!

¡Ole, ole y ole! Tenía ganas de que llegara el día de hoy. ¿Por qué? No me andaré con rodeos: han detectado importantes evidencias de una exoluna. ¡La primera exoluna! Ya les he hablado de exolunas antes: se trata de un satélite orbitando un planeta extrasolar o exoplaneta. ¿Saben lo que eso significa? Creo que nadie dudaba de su existencia ya que resulta improbable que únicamente los únicos planetas con al menos una luna estuvieran en nuestro sistema solar. Así que, la detección de la primera exoluna era cuestión de tiempo. Lo que no estaba tan claro es que con la tecnología actual pudiéramos detectarlas. Y parece ser que sí, que somos capaces.

Llevamos más de dos décadas detectando exoplanetas. Todo comenzó cuando Michel Mayor y Didier Queloz nos anunciaron el descubrimiento de 51 Pegasi b, el primer exoplaneta (Mayor & Queloz, 1995). Ahora, estos planetas ajenos al sistema solar se encuentran con frecuencia y el contador ya está en más de 3.800. Sin embargo, en la detección de exolunas no habíamos tenido la misma suerte.

El hallazgo de Kepler: la primera sospecha

Les pongo en antecedentes. El año pasado gracias al observatorio espacial Kepler de la NASA pudimos detectar un indicio de exoluna alrededor del exoplaneta Kepler-1625b (Teachey, Kipping & Schmitt, 2017). Ahora, dos de los autores del anterior estudio, ambos astrónomos de la Universidad de Columbia, analizaron con el telescopio espacial Hubble (NASA/ESA) este exoplaneta situado a unos 8.000 años luz de distancia. Las observaciones obtenidas muestran una convincente evidencia de una gran exoluna orbitando este planeta. Se trataría por tanto de la primera luna detectada fuera de nuestro sistema solar.

La primera exoluna

Este gran candidato a exoluna, designada como Kepler-1625b-I, es inusualmente grande en comparación con las lunas a las que estamos acostumbrados. El planeta, Kepler-1625b es un exoplaneta cuyo tamaño es unas 1.5 veces más grande que nuestro Júpiter. Su luna tendría un tamaño aproximado al del planeta Neptuno, mucho más grande que cualquier satélite conocido. «Esto puede aportar nuevos conocimientos sobre el desarrollo de los sistemas planetarios y puede hacer que los astrónomos revisen las teorías de cómo se forman las lunas», explica Alex Teachey, autor principal del estudio.

Y ahora sí, veamos cómo fue el descubrimiento. Para encontrar evidencias de la existencia de esta exoluna, el equipo observó el planeta antes, durante y después de su tránsito a su estrella madre. Esto causó la típica atenuación de la luz de la estrella a causa de que el planeta estaba frente a su disco bajo nuestra perspectiva. «Vimos pequeñas desviaciones y oscilaciones en la curva de luz que nos llamó la atención», dijo David Kipping, segundo autor del estudio.

Detalle del tránsito obtenido al analizar el exoplaneta Kepler-1625b y variación detectada para detectar la posible exoluna || Créditos: NASA, ESA, D. Kipping (Columbia University), and A. Feild (STScI) (ampliar).

¿Cuáles fueron esas desviaciones de las que habla Kipping? El Hubble estuvo observando el planeta durante 19 horas. Al finalizar el tránsito, el exoplaneta salió del disco estelar y el nivel de luz detectado volvió a su nivel de referencia. Sin embargo, con el planeta ya fuera del disco estelar, el Hubble detectó una nueva disminución, más débil. Ocurrió unas 3,5 horas después del último contacto del planeta. Desafortunadamente, la observación programada finalizó antes de que se pudiera observar el tránsito completo de la posible exoluna.

Una segunda evidencia

Otro dato adicional que apoya la existencia de la exoluna es que el inicio del tránsito planetario sucedió antes de lo previsto. Esto es consistente con que el planeta no gira sobre su propio centro sino sobre un centro de gravedad común al planeta propiamente dicho y a un compañero en órbita. Esto provoca que el planeta se tambalee y se adelante o retrase su aparición con respecto a un planeta sin nadie que lo órbita.

Impresión artística que muestra la candidata a exoluna Kepler-1625b-I con su planeta orbitando a su estrella madre || Créditos: NASA/ESA (ampliar).

Esta anomalía también podría ser causada por la atracción gravitatoria de un hipotético segundo planeta en el sistema, sin embargo, el observatorio espacial Kepler no encontró evidencias de un segundo planeta alrededor de esta estrella en sus cuatro años de observación. Aún así, se necesitan más observaciones por parte del Hubble para confirmar que Kepler-1625-b-I se trata de una exoluna, la primera exoluna.

Referencias

• heic1817 (2018). «Hubble finds compelling evidence for a moon outside the Solar System». ESA-Hubble Science Release (Ver).
• Mayor, M. & Queloz, D. (1995). “A Jupiter-mass companion to a solar-type star”. Nature 378, 355-359. DOI: 10.1038/378355a0 (Ver).
• Teachey, A. & Kipping, D.M. (2018). «Evidence for a large exomoon orbiting Kepler-1625b». Science Advances, 4, no. 10. DOI: 10.1126/sciadv.aav1784 (Ver).
• Teachey, A., Kipping, D.M. & Schmitt, A.R. (2017). «HEK. VI. On the Dearth of Galilean Analogs in Kepler, and the Exomoon Candidate Kepler-1625b I». The Astronomical Journal, 155 36. DOI: 10.3847/1538-3881/aa93f2 (Ver).
• STScI-2018-45 (2018). «Astronomers Find First Evidence of Possible Moon Outside Our Solar System». NASA-Hubble Science Release (Ver).