Por primera vez, los astrónomos han utilizado el telescopio espacial James Webb de la NASA para tomar una imagen directa de un planeta fuera de nuestro sistema solar. El exoplaneta es un gigante gaseoso, lo que significa que no tiene superficie rocosa y no podría ser habitable.
La imagen, vista a través de cuatro filtros de luz diferentes, muestra cómo la poderosa mirada infrarroja de Webb puede acceder fácilmente a cuerpos más allá de nuestro sistema solar, indicando el camino a las futuras observaciones que revelarán más información que nunca sobre exoplanetas.
“Este es un momento transformador, no solo para el Webb sino también para la astronomía en general”, dijo Sasha Hinkley, profesora asociada de física y astronomía en la Universidad de Exeter (Reino Unido), quien dirigió estas observaciones con una gran colaboración internacional. Webb es una misión internacional dirigida por la NASA en colaboración con la ESA (Agencia Espacial Europea) y la CSA (Agencia Espacial Canadiense).
El exoplaneta en la imagen del Webb, llamado HIP 65426 b, tiene entre 6 y 12 veces la masa de Júpiter. Es joven, con entre 15 y 20 millones de años. En comparación, nuestra Tierra tiene 4,500 millones de años.
Los astrónomos descubrieron el planeta en 2017 usando el instrumento SPHERE en el Very Large Telescope, del Observatorio Europeo Austral en Chile, y tomaron imágenes de él usando longitudes de onda de luz infrarrojas cortas. La capacidad del Webb, en longitudes de onda infrarrojas más largas, revela nuevos detalles que los telescopios terrestres no pudieron detectar debido al brillo infrarrojo intrínseco de la atmósfera terrestre.
Los investigadores han estado analizando los datos de estas observaciones y están preparando un artículo que enviarán a las revistas para su revisión por pares. Pero la primera captura del Webb de un exoplaneta ya sugiere posibilidades para estudiar en el futuro.
Dado que HIP 65426 b está unas 100 veces más lejos de su estrella anfitriona que la Tierra del Sol, está lo suficientemente lejos de la estrella como para que el Webb pueda separar fácilmente, en la imagen, el planeta de la estrella.
¿Cómo se captan las imágenes del universo?
La cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) y el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del Webb están equipados con coronógrafos, que son conjuntos de diminutos filtros que bloquean la luz de las estrellas, lo que permite al Webb tomar imágenes directas de ciertos exoplanetas como este. El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA, cuyo lanzamiento está programado para finales de esta década, contará con un coronógrafo aún más avanzado.
“Fue realmente impresionante lo bien que funcionaron los coronógrafos del Webb para suprimir la luz de la estrella anfitriona”, dijo Hinkley.
Tomar imágenes directas de exoplanetas es un reto debido a que las estrellas son mucho más brillantes que los planetas. El planeta HIP 65426 b es más de 10.000 veces más débil que su estrella anfitriona en el infrarrojo cercano y unas miles de veces más débil en el infrarrojo medio.
En cada imagen, el planeta aparece como una mancha de luz con una forma ligeramente diferente. Eso se debe a las particularidades del sistema óptico del Webb y cómo traduce la luz a través de los diferentes sensores ópticos.
“Obtener esta imagen fue como buscar un tesoro espacial”, dijo Aarynn Carter, investigadora postdoctoral en la Universidad de California (Santa Cruz), quien dirigió el análisis de las imágenes. “Al principio, todo lo que podía ver era la luz de la estrella, pero con un cuidadoso procesamiento de imágenes, pude eliminar esa luz y descubrir el planeta”.
Si bien esta no es la primera imagen directa de un exoplaneta tomada desde el espacio (el telescopio espacial Hubble ha capturado imágenes directas de exoplanetas anteriormente), HIP 65426 b señala el camino a seguir para la exploración de exoplanetas del Webb.
“Creo que lo más emocionante es que acabamos de comenzar”, dijo Carter. “Hay muchas más imágenes de exoplanetas por llegar que darán forma a nuestra comprensión general de su física, química y formación. Incluso podremos descubrir planetas”.
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Publicado: 1/9/2022