Planeta Extrasolar Fomalhaut b

Particualas de polvo del sistema Fomalhaut y fotografias de Fomalhaut b

Partículas de polvo del sistema Fomalhaut y fotografias de Fomalhaut b

Hace más de dos mil años Epicuro suponía que existían infinitos mundos como la Tierra y cada uno con una civilización como la nuestra. Giordano Bruno (1548-1600), contemporáneo de Galileo, considero la teoría heliocéntrica de Copérnico como absolutamente verdadera y sacó sus conclusiones. El universo es infinito y en él hay infinitos universos. Por estos  y otros pensamientos semejantes fue quemado vivo  el 17 de febrero de 1600 en Roma. El proceso de la inquisición fue llevado por Roberto Belarmino, el mismo que llevo posteriormente el proceso contra Galileo.

Actualmente el descubrimiento de planetas extrasolares  es un acontecimiento habitual. Su búsqueda empezó en el 1988 y cosechó sus primeros éxitos en 1991. Aunque sin observar los planetas directamente, hasta ahora. Los indicios de planetas que giran alrededor de estrellas se obtienen mediante pruebas indirectas, los llamamos exoplanetas. Y es difícil distinguir si se trata de un planeta o de una estrella pequeña. La diferencia inmediata es considerar si un cuerpo estelar tiene masa suficiente para encender el proceso de fusión nuclear. La fusión termonuclear aparece por si sola cuando la temperatura en el interior del astro es suficientemente elevada, esto sucede cuando un objeto astronómico alcanza al menos el 7-8 % de la masa del Sol. Por ejemplo, Júpiter, el planeta con más masa del sistema solar posee menos del 0,1% de la masa solar. En números redondos, si Júpiter fuese 100 veces más masivo se convertiría en una estrella.

Aplicando el criterio de masas podemos clasificar a los planetas extrasolares (exoplanetas) de la siguiente manera. Cuando se encuentra un objeto en órbita de una estrella lo bastante pequeño para que la fusión termonuclear no pueda suceder, entonces hemos encontrado un planeta extrasolar.

 El problema reside en que son muy poco luminosos y por tanto muy difíciles de detectar con telescopios. Hay que buscarlos a partir de la influencia que generan en el sistema donde orbitan. Una manera es observar una perdida periódica de luminosidad de  una estrella, la luz de la estrella varia al pasar el planeta por delante. Claro que esto solo puede suceder si la estrella, el planeta y la Tierra se encuentran alineados. Otra manera es detectar el efecto gravitacional de los exoplanetas sobre su estrella. Observando las variaciones del movimiento de la estrella se puede suponer que estas variaciones son debidas a la presencia de planetas. Con la precisión actual se pueden detectar planetas del tamaño de Júpiter alrededor de estrellas como el Sol. Utilizando estas técnicas se han llegado a descubrir más de 300 exoplanetas, llegando incluso a  determinar sus masas, orbitas e incluso propiedades de su atmosfera. Pero nunca se había fotografiado el exoplaneta

Finalmente el telescopio Hubble ha conseguido realizar la primera fotografía de un planeta que gira alrededor de otra estrella. Claro que, fotografiar en este sentido quiere decir captar algo de la luz reflejada por el exoplaneta, que es mil millones de veces menor que su estrella Fomalhaut, pero 100 veces mayor que la luminosidad de Júpiter si se encontrara a esa distancia.  Se le ha llamado Fomalhaut b y es  tres veces mayor que Júpiter. Fomalhaut se encuentra a una distancia de 25 años luz de la Tierra y situada en la constelación de “Pez del Sur”. El planeta da vueltas a la estrella a una distancia de 17200 millones de kilómetros, lo cual equivale a 10 veces la distancia de Saturno al Sol, y a una velocidad de 3.9 km/s. Se calcula que tarda 872 años en dar una vuelta completa, vamos, que su año son 872 de los nuestros.

Una característica importante del sistema de Fomalhaut es su juventud. El planeta tiene entre 100 y 300 millones de años de edad, comparando con la Tierra de 4500 millones de años, es un planeta en formación. De esta manera se puede estudiar cómo se forman los sistemas planetarios, se espera lanzar el Telescopio Espacial James Webb de la NASA en el año 2013 que podrá seguir la evolución del planeta en el infrarrojo cercano y medio. Esto es casi como ver el planeta directamente con nuestros ojos.

No ha sido una tarea fácil, se viene observando el sistema de Fomalhaut desde que en 1980 se detecto un exceso de polvo alrededor de la estrella en forma de anillo con un diámetro de 34.600 millones de kilómetros. Esto es característico de los sistemas planetarios en formación. Nuestro sistema solar también tiene un cinturón de polvo, es el cinturon de Kuiper que rodea al sistema solar y contiene cuerpos de muy diversos tamaños, desde motas de polvo a  astros como Plutón.

La observación cuidadosa del anillo de polvo revelo que se movía inducido por la fuerza gravitatoria de un planeta situado entre la estrella y la parte interna del anillo y girando en el mismo plano que el anillo. Es Fomalhaut b, finalmente fotografiado por el Hubble a 2900 millones de kilómetros del anillo interno.

Lo más curioso es que no se trata de una casualidad, el 15% de las estrellas próximas al Sol están rodeadas por pequeños cuerpos que chocan entre ellos y producen un fino polvo, al igual que nuestro cinturón de Kuiper. La luz de la estrella se filtra por el polvo reflejándose en cada mota de polvo y entonces se produce el milagro de la luz, el sistema estelar es visible a nuestros telescopios.

Los planetas al girar van arrastrando el polvo a través de su órbita por el efecto de la gravedad, observando las variaciones del polvo estelar se puede deducir la existencia de uno o varios planetas. Vean la imagen obtenida por el Hubble que les he puesto al principio y el siguiente video con una animación de Fomalhault y el disco de polvo.

Esta observación inaugura una nueva etapa en la observación astronómica, al igual que Galileo inició la observación astronómica apuntando su telescopio a Júpiter, Paul Kalas y su equipo han iniciado una nueva época en la astronomía. Dentro de unos años observar planetas extrasolares será habitual y pronto encontraremos planetas parecidos a la Tierra en otras estrellas.

 Existe otro sistema del que se ha hablado poco, pero que también es muy relevante para nuestra historia. Se trata de la estrella HR 8799 situada a 140 años luz de la Tierra y con una masa 1.5 veces la solar en la constelación de Pegaso. Se han observado tres planetas orbitando la estrella en sentido contrario antihorario todos tres y de masas comprendidas entre 5 y 13 veces la masa de Júpiter y se formaron hace unos 60 millones de años. Se trata de un sistema planetario semejante al solar pero de mayores dimensiones y por supuesto también contiene un anillo de polvo.

Finalmente les pongo una imagen comparativa entre nuestro sistema solar, el de Fomalhaut y HR 8799

Comparación entre distintos sistemas estelares conocidos

Comparación entre distintos sistemas estelares conocidos

 

 

Acerca de Carles Paul

Licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad de Barcelona, Master en Física y Matemática Aplicada por la Universidad Politécnica de Cataluña y Master en Historia de la Ciencia por la Universidad Autónoma de Barcelona. Técnico Experto Evaluador Europeo. Profesor titulado de física y matemáticas de la Politècnica de Mataró, des de 1991. Director Científico de Innovem.
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5 respuestas a Planeta Extrasolar Fomalhaut b

  1. Fernando dijo:

    Excelente, podrias publicar algo sobre la ciencia y el existencialismo?

  2. Carles Paul dijo:

    Me lo apunto, es un tema interesante. Ocurre, aunque no lo parezca, que tengo una lista de temas en orden cronológico que voy explicando. Por ejemplo, hable en su dia de la dilatación del tiempo y ahora toca la segunda parte sobre la paradoja de los gemelos, pero lo he ido dejando en función de temas más actuales.
    Lo dicho, queda apuntado.
    Saludos

  3. Esperanza dijo:

    Me gustaría saber algo más sobre la energía de los agujeros negros porque no lo tengo muy claro.

    Un saludo

  4. Carles Paul dijo:

    Buena pregunta, pero primero hay que saber que es la energía. Ahora estoy liado preparando el tema del calentamiento de la antartida, luego tengo pendiente la paradoja de los mellizos y continuar con el tema de la relatividad que he empezado hace tiempo. Para entender la energia de los agujeros negros es necesario la relatividad general y esto me va a llevar tiempo. Y tambien tengo un compromiso para hablar sobre ciencia y existencialismo, total que no estoy aburrido. Un poco de paciencia. Tengo algunas preguntas que me vais haciendo y a lo mejor creo una página de preguntas más frecuentes y doy las respuestas con un poco más de detalle de lo que permite el post en el blog, que es más general.

  5. Esperanza dijo:

    jajajaj, pobrecito, no te estreses ke esa pregunta no pide pan…

    Cuando puedas..

    Besos

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