¿Luna lejana o estrella débil? Se ha detectado una posible exoluna

Los investigadores han detectado el primer candidato a “exoluna” – una luna orbitando un planeta que se encuentra fuera de nuestro sistema solar.
Crédito: NASA/ JPL- Caltech

Titán, Europa, Ío, y Fobos son sólo algunos ejemplos de lunas de nuestro sistema solar. ¿Hay otras lunas por ahí, orbitando planetas más allá de nuestro sol?

Investigadores financiados por la NASA han descubierto los primeros indicios de una exoluna. Aunque dicen que es imposible confirmar su presencia, este hallazgo es un primer paso hacia nuevos descubrimientos. El descubrimiento se hizo por un encuentro casual de objetos en nuestra galaxia, que sólo se puede observar una vez.

David Bennett, de la Universidad de Notre Dame, Indiana, y autor principal de un artículo sobre este tema, publicado en la revista Astrophysical Journal, dice que: “No vamos a tener la oportunidad de observar este candidato a exoluna otra vez. Pero podemos esperar otros descubrimientos como este.”

El descubrimiento fue posible gracias a la observación por medio de los telescopios en Nueva Zelanda y Tasmania (Australia) y mediante una técnica llamada microlente gravitacional.  Esta técnica se aprovecha de las alineaciones casuales de las estrellas. Cuando una estrella en primer plano pasa entre nosotros y una estrella más distante, la estrella más cercana puede actuar como una lupa para enfocar y dar brillo a la luz de la estrella más lejana. Estos fenómenos suelen durar alrededor de un mes.

Si la estrella en primer plano – o lo que los astrónomos llaman la lente- tiene un planeta dando vuelta alrededor de ella, el planeta va a actuar como una segunda lente para aclarar u oscurecer la luz aún más. Escudriñando cuidadosamente estos acontecimientos muy luminosos, los astrónomos pueden calcular la masa de la estrella en primer plano relativa a la masa de su planeta.

Sin embargo, en algunos casos, el objeto del primer plano puede no ser una estrella sino un planeta que flota libremente. Los investigadores podrían entonces medir la masa del planeta en relación con su compañera en órbita: o sea, una luna. Aunque los astrónomos estén buscando activamente exolunas – por ejemplo, con los datos de la misión Kepler de la NASA – hasta ahora, no han conseguido encontrar ninguna.

En el nuevo estudio, la naturaleza del objeto en primer plano, o sea de la lente, no está clara. La relación entre la masa del cuerpo más grande y la de su compañera más pequeña es de 2.000 a 1. Esto significa que el par podría ser: o, una pequeña estrella débil, rodeada de un planeta de alrededor de 18 veces la masa de la Tierra, o un planeta más masivo que Júpiter, junto con una luna que pesa menos que la Tierra.

El problema es que los astrónomos no tienen forma de saber cuál de estas dos hipótesis es la correcta.

Wes Traub, científico y jefe de la oficina del Programa de Exploración de Exoplanetas de la NASA en el Jet Propulsion Laboratory de Pasadena, California, que no participó en el estudio, dijo: “Una posibilidad es que este sistema de lentes fuera un planeta con su luna. Y de ser esto cierto, sería un espectacular hallazgo. Los modelos de los investigadores apuntan a la solución de la luna, pero si tienes en cuenta cuál de los dos escenarios es más probable en la naturaleza, la solución de la estrella, gana.”

La respuesta al misterio radica en conocer la distancia a este sistema lente. Un sistema de menor masa pero más cercano a la Tierra va a producir el mismo efecto como uno más masivo pero situado más lejos. Una vez que este fenómeno de microlente se acaba, es muy difícil tomar mediciones adicionales del sistema y determinar su distancia. La verdadera identidad del candidato a exoluna y de su compañero, un sistema llamado MOA-2011-BLG-262, seguirá siendo desconocida.

Sin embargo, en el futuro podrá ser posible obtener estas mediciones de distancia durante los eventos de microlentes. Por ejemplo, los telescopios espaciales de la NASA, Spitzer y Kepler, que tienen unas órbitas heliocéntricas similar a la de la Tierra, pueden ser una gran herramienta para calcular distancias, utilizando la técnica de paralaje.

Para comprender el principio básico de la paralaje coloque su mano delante con el brazo extendido y observe un objeto que se encuentre al otro lado de la habitación y que quede detrás de su mano. Ahora cierre uno ojo y después el otro alternativamente, y verá como su dedo salta de un lado a otro. Lo mismo le ocurre a una estrella distante cuando se observa con dos telescopios espaciados por una gran distancia. Cuando se combina con el fenómeno de lente, el efecto de la paralaje altera como el telescopio verá el aumento del brillo de la estrella. Aunque la técnica funciona mejor utilizando un telescopio en Tierra y otro en el espacio, como Spitzer o Kepler, también se pueden utilizar dos telescopios con base en la Tierra pero separados por una gran distancia.

Mientras tanto, en los proyectos como el MOA y el Experimento polaco de lente óptica gravitacional, u OGLE, están apareciendo más y más exoplanetas. Hasta ahora,  estos surveys de microlentes han descubierto docenas de exoplanetas en órbitas alrededor de estrellas y algunos, incluso, flotando libres. Un estudio anterior, financiado por la NASA, y también dirigido por el equipo del MOA, fue el primero en encontrar evidencias de planetas del tamaño de Júpiter vagando solos por el espacio, seguramente después de ser expulsados de sus sistemas planetarios en plena fase de formación.

El nuevo candidato a exoluna, si es real, podría orbitar uno de esos planetas flotando libremente. El planeta pudo haber sido expulsado de los confines de un sistema planetario joven, manteniendo su luna compañera.

Fuente: NASA