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Exoplanets in Transit and their Atmosphere

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Una nueva generación de telescopios impulsa la búsqueda de mundos habitables junto a estrellas frías

Un nuevo centro de observación con tres telescopios empezará a buscar diferentes objetos en el cosmos; entre ellos, planetas en formación y de tamaño similar a la Tierra que estén cera de enanas rojas. El centro, ubicado en el desierto de Chile, empezará a funcionar dentro de poco. Su diseño innovador y con capacidad de observación en el infrarrojo ayudará a detectar mundos potencialmente habitables.

Investigación fundamental
Espacio

Uno de los descubrimientos astronómicos más emocionantes de los últimos años ha sido la identificación de planetas fuera de nuestro sistema solar. De momento, se han descubierto más de cuatro miL. La mayoría son bastante más grandes que la Tierra y similares a Júpiter, el gigante gaseoso. De todos modos, quizá esto no refleje las condiciones reales en el universo, ya que los planetas pequeños son más difíciles de observar. ExTrA es un nuevo centro en el Observatorio de La Silla del ESO, en Chile, que está financiado por el Consejo Europeo de Investigación y el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia. Los telescopios de ExTrA aportarán una mejora gigantesca en la detección y caracterización atmosférica de planetas de tamaño similar a la Tierra. Se han diseñado de manera especial para observar los planetas en su tránsito por delante de la estrella. Durante este movimiento, los exoplanetas provocan una ligera bajada en el brillo de la estrella y reflejan su sombra en los telescopios. Al medir esta atenuación periódica de la luz, los astrónomos pueden inferir las características físicas en la atmósfera y su composición genérica, a fin de conocer los principales materiales que la conforman.

La observación en el infrarrojo cercano

El centro ExTrA emplea una tecnología capaz de potenciar la capacidad de una técnica tradicional conocida como fotometría diferencial (que consiste en determinar el brillo de una estrella comparándola con otras estrellas en la misma imagen). Hasta ahora, era muy difícil detectar exoplanetas pequeños (como nuestra Tierra) usando este método. Sin embargo, los investigadores están empleando métodos innovadores para medir el brillo de enanas rojas en el infrarrojo cercano, donde se muestran con mayor intensidad. «Actualmente hay un conjunto de telescopios pequeños que analizan las enanas rojas para detectar signos de exoplanetas. Si realizamos los mismos análisis en el infrarrojo, la búsqueda de exoplanetas pequeños y fríos sería mucho más eficaz, ya que las enanas rojas emiten la mayoría de su luz en el infrarrojo», explica Xavier Bonfils, coordinador del proyecto. Como las cámaras de infrarrojos son relativamente caras, los telescopios ExTrA utilizan fibra óptica. La luz captada por los tres telescopios se transmite a través de la fibra óptica y se pasa por un detector de infrarrojos. Un robot coloca las fibras en el lugar adecuado para recibir la luz de las estrellas. Así es como ExTrA registra la fotometría en el infrarrojo. Los científicos también han tenido en cuenta que el agua absorbe una gran cantidad de radiación infrarroja. Esto crea muchos errores sistemáticos al observar una estrella con diferentes masas de aire. Para evitar este problema, la fibra óptica de todos los telescopios acaba en el mismo espectrógrafo (un instrumento que dispersa la luz de las estrellas); de este modo, los astrónomos pueden escoger las bandas espectrales que no tengan líneas de transición de agua.

El agua: un ingrediente esencial para la vida, también fuera de la Tierra

Los investigadores de ExTrA buscarán planetas en tránsito alrededor de estrellas frías con el objetivo de detectar planetas del tamaño de la Tierra dentro de la zona habitable de la estrella. En esta zona, un planeta puede tener temperaturas en la superficie consecuentes con la presencia de agua líquida. El factor principal a la hora de determinar la temperatura de un planeta es la distancia que lo separa de la estrella en torno a la que orbita. Bonfils añade: «Este debería ser el principal elemento de estudio al buscar planetas del tamaño de la Tierra en su tránsito por estrellas cercanas brillantes. Así que esperamos poder identificar y analizar docenas de exotierras; si determinamos las características de sus atmósferas, podremos identificar las que son potencialmente habitables».

Palabras clave

ExTrA, infrarrojo, exoplaneta, planeta del tamaño de la Tierra, enana roja, fibras ópticas, habitable, Observatorio de La Silla del ESO, espectrógrafo

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