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Ciencia

David Anderson: Nuevos mundos en el cosmos

Existen varios miles de exoplanetas que han sido descubiertos en las últimas décadas. ¿Cómo detectarlos? ¿Con qué tecnologías? Descúbralo acá.

Puerto de Ideas, Antofagasta, Chile, 2024.

Vicente Barraza

- TVN

Jueves 18 de abril de 2024

Antofagasta volvió a ser el escenario de la celebración científica más destacada del norte del país, que estará a libre acceso del público hasta el próximo domingo 21 de abril, con la undécima versión del Festival de Ciencia de Puerto de Ideas de Antofagasta. El puntapié inicial de las charlas fue de la mano de David Anderson, astrofísico que abordó preguntas sobre los exoplanetas, sus características y la tecnología para detectarlos.

David Anderson: de querer ser astronauta a destacado astrónomo

Anderson comenzó su exposición contándonos sobre él: obtuvo su doctorado en la Universidad de Keele (Reino Unido), en donde se especializó en el descubrimiento y caracterización de exoplanetas y estrellas de baja masa. Además, relató que es parte del grupo de investigadores de planetas extrasolares del Instituto de Astronomía de la Universidad Católica del Norte, institución en donde da clases.

Aun así, el interés en la astronomía de Anderson lo llevó a creer que desarrollaría una carrera totalmente distinta a la que realizó hoy, la de astronauta. Según el mismo astrónomo contó, hubo quienes lo desalentaron para seguir ese camino, pero el corazón es más fuerte y siguió su pasión desde una vereda distinta. ¡Las vueltas de la vida!

Una cosa llevó a la otra, y al ser Chile la capital mundial de la astronomía, David terminó en Antofagasta desempeñándose en lo que le más le gusta: descubrir y categorizar planetas. Una introducción que profundizó en su vida y permitió dar paso a la profundización de la galaxia, pues la charla "Nuevos mundos en el cosmos", repasó sobre cómo funciona la detección de exoplanetas

Métodos para descubrir planetas

Es sabido que los planetas constituyen una fuente de luz extremadamente tenue en comparación con la estrella alrededor de la que orbitan. Detectar una fuente de luz tan tenue es sumamente difícil. Por esto, menos del 5% de los planetas extrasolares conocidos se han detectado mediante observación directa. Así, los astrónomos han tenido que recurrir a métodos indirectos para detectar los planetas extrasolares

1.- Velocidades radiales:

La espectroscopia Doppler, también conocida como medición de la velocidad radial, es un método espectroscópico que involucra la observación de desplazamientos Doppler en el espectro de la estrella. Según explicó Anderson, este método se logra gracias a una serie de observaciones del espectro de luz emitido por una estrella.

Estas variaciones periódicas en dicho espectro pueden ser detectadas, con la longitud de onda de líneas espectrales características en el espectro aumentando y disminuyendo regularmente en un período de tiempo. Estas variaciones pueden ser indicadores de que la velocidad radial de la estrella está siendo alterada por la presencia de planetas que la orbitan, causando corrimientos Doppler en la estrella. Si un planeta extrasolar es detectado, su masa puede ser determinada a partir de los cambios en la velocidad radial de la estrella

2.- Tránsitos:

El tránsito astronómico es un fenómeno durante el cual un astro pasa por delante de otro más grande, bloqueando en cierta medida su visión. El tipo de tránsito más conocido, por su espectacularidad, es el eclipse solar, en el que es la Luna la que cubre la vista del Sol.

David señaló que 4 mil 168 planetas han sido descubiertos con este sistema, que es el más empleado actualmente en la búsqueda de planetas extrasolares. Las misiones Corot (2006) de la ESA, y Kepler (2009) de la NASA, son dos ejemplos de misiones que han puesto en órbita satélites con sensores fotométricos del tipo CCD, extremadamente sensibles, que utilizan este sistema. 

3.- Microlentes gravitacionales:

En astrofísica, una lente gravitatoria se forma cuando un haz de luz procedente de objetos distantes y brillantes se curva alrededor de un objeto masivo (como una galaxia) situado entre el objeto emisor y el receptor. Las lentes gravitatorias fueron predichas por la teoría de la relatividad general de Einstein. En el año 1919 se pudo probar la exactitud de la predicción. 

Las lentes gravitacionales pueden utilizarse como en un telescopio para observar la luz procedente de objetos muy lejanos. Investigadores estadounidenses fueron capaces de detectar, por ejemplo, la que fue en su momento la galaxia más lejana conocida, gracias al efecto de lente gravitacional ejercido por la agrupación de galaxias Abell 2218. Estas observaciones fueron realizadas con el telescopio espacial Hubble (15 de febrero de 2004). Según explicó David, 214 planetas extrasolares han sido descubiertos también en eventos de microlentes gravitacionales

4.- Astrometría:

El astrónomo presente en Antofagasta, señaló que 3 exoplanetas han sido descubiertos actualmente con este método. A pesar de que casi son sinónimos, normalmente se considera la astrometría como la parte experimental o técnica que permite medir la posición de los astros y los instrumentos que la hacen posible, mientras que la astronomía de posición usa la posición de los astros para elaborar un modelo de su movimiento o definir los conceptos que se usan. Sería, pues, la parte teórica.

La astrometría también se ha utilizado para respaldar afirmaciones de detección de planetas extrasolares al medir el desplazamiento que causan los planetas propuestos en la posición aparente de su estrella madre en el cielo, debido a su órbita mutua alrededor del centro de masa del sistema.

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5.- Timing: 

Cuestión de tiempo. La variación de tiempo de tránsito (VTT) es un método para detectar exoplanetas observando variaciones en el tiempo de un tránsito. Esto proporciona un método extremadamente sensible capaz de detectar planetas adicionales en el sistema con masas potencialmente tan pequeñas como la de la Tierra.

En sistemas planetarios fuertemente apretujados, la atracción gravitacional de los planetas entre ellos hace que un planeta se acelere y otro planeta se desacelere a lo largo de su órbita. La aceleración hace que el período orbital de cada planeta cambie detectando este efecto midiendo el cambio se conoce como Variaciones de Tiempo de Tránsito.

¿Para qué entender los distintos métodos de descubrimiento de planetas?

No solo para adentrarnos en las infinitas posibilidades que nos ofrece el universo, la vida extraterrestre, sea inteligente o no. Si no también para recalcar que se puede lograr descubrir nuevos planetas desde millones de formas. Tal como lo hizo Anderson, que en un inicio pensó que el único método era saliendo al espacio, pero con el tiempo logró hacerlo desde la astronomía. Así, David nos invitó, en especial a aquellos jóvenes escolares presentes, a seguir los sueños, a ser ambiciosos, recalcando que todo es posible.