¿Más planetas libres que estrellas?

Hoy hemos tenido una interesante charla sobre exoplanetas y enanas marrones en el Australian Astronomical Observatory. La impartió mi compañero Simon O'Toole, quien usó su propia investigación durante la última década para ilustrar cómo hemos ido avanzando en el conocimiento de estos objetos, a pesar de desconocer aún tan poco de ellos. Al fin y al cabo, el objetivo final es entender cómo se forman los planetas y las enanas marrones, con qué frecuencia y cuántas Tierras hay por ahí fuera. Simon detalló los métodos más comunes con los que se descubren estos cuerpos (método de velocidad radial y tránsitos).

Ejemplo del estudio de un planeta alrededor de una estrella según el método de velocidad radial, usando datos del proyecto Anglo-Australian Planet Search (AAPS). En concreto, se trata del planeta HD 76700b, que tiene una masa de 0.23 veces la masa de Júpiter (el número en la figura es la medición antigua) y que da una vuelta alrededor de la estrella HD 76700 en 3.97 días, a una distancia media de 0.051 UA. Crédito de la imagen: Tinney, Butler y el equipo AAPS.
En concreto Simon, mostró los resultados más impactantes conseguidos con el proyecto AAPS, Anglo-Australian Planet Search, que usa uno de los intrumentos del Telescopio Anglo-Australiano para buscar de forma sistemática planetas gigantes (tipo Júpiter) alrededor de unas 240 estrellas de tipo solar. Este estudio usa la técnica de la velocidad radial para detectar las influencias gravitatorias de planetas sobre las estrellas a los que orbitan,

Ilustración simulada que muestra las estrellas observadas por Kepler con su exoplaneta en tránsito en silueta. El color de cada estrella es el color simulado por la temperatura superficial del astro, mientras que el tamaño de la silueta corresponde al tamaño del exoplaneta realizando el tránsito. Es la imagen que salío como APOD del 29 de marzo de 2011. Más información en esta entrada de Caos y Ciencia. Crédito de la imagen: Jason Rowe, Kepler mission.
Por supuesto, también hubo una parte dedicada al análisis que está efectuando el satélite Kepler, que se basa en el estudio de pequeñas variaciones de luz de estrellas del tipo solar como consecuencia de tránsitos (mini-eclipses) de planetas. Según la página de Kepler, han descubierto a fecha de 2 de febrero de 2011, 1235 candidatos a exoplanetas, aunque parece que sólo 15 están confirmados. Uno de ellos sólo tiene 1.4 veces la masa de la Tierra.
Sin embargo, lo que de verdad quiere hacerse es conseguir imágenes directas de exoplanetas, normalmente observando en el infrarrojo, y para eso se están trabajando en dispositivos especiales que, acoplados a los telescopios de clase 8-10 metros y, sobre todo, con los nuevos super-telescopios de clase 30 metros que se preveen estén construidos en una década, se pueda hacer esto. Ya hay algunas imágenes directas de exoplanetas, como Fomalhaut b y el sistema planetario alrededor de la estrella HR 8799. Ambos ejemplos son de finales de 2008, pero ahora se conocen algunos casos más.

Ilustración artística que muestra un planeta del tipo Júpiter solo en el espacio, flotando libremente sin girar alrededor de una estrella. Un equipo de investigación ha descubierto 10 de estos objetos, que se piensan ha podido ser expulsados de sus sistemas planetarios originales. Esta imagen pertenece a la nota de prensa de NASA sobre este descubrimiento. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech.
Por supuesto, la pregunta que cayó en la charla fue por motivo de la última nota de prensa de NASA, que afirma que los planetas libres pueden ser más comunes que las estrellas. Esto es, que hay más planetas sueltos por la Galaxia (sin pertenecer a una estrella o sistema planetario) que el número de estrellas que posee la Vía Láctea (350 000 millones arriba o abajo). Simon se ha mostrado algo excéptico con este resultado, no en vano, el estudio sólo considera 10 casos. El análisis se basa en otro método independiente para descubrir exoplanetas, que es el uso de micro-lentes gravitatorias: el paso del planeta por delante de estrellas lejanas perturba gravitatoriamente la luz que nos llega de esos objetos lejanos. Según este estudio, se han identificado 10 planetas de tipo Júpiter entre 10 000 y 20 000 años luz de distancia de nosotros. Basándose en estos números y en el área cubierta por el estudio, se llega a la conclusion de que hay cientos de miles de millones de ellos, literalmente el doble que el número de estrellas.
Simon concluía que se tienen indicios cada vez más evidentes de que alrededor del 20% de los planetas alrededor de estrellas como Sol son del tipo terrestre, mientras que alrededor de 1/3 de ellos son similares a Júpiter (en cuanto a tamaño y distancia a la estrella). Y que incluso los planetas gigantes como Júpiter pueden influir en las fases finales de la evolución de las estrellas, al ayudar a diseminar al espacio el gas de las enormes atmósferas de las estrellas gigantes rojas (del tipo AGB). Pero que hacen falta mucho más datos y descubrir muchos más planetas.
Por cierto, que Simon también comentó la labor con los astrónomos aficionados en Australia y Nueva Zelanda, que según parece hay que tenerlos animados para que consigan datos de la misma zona del cielo durante meses y años, algo difícil si explota una nova o una supernova, como últimamente está ocurriendo demasiado...
Sobre exoplanetas he hablado muchas otras veces por aquí. En concreto, en la historia ¡Planetas, planetas, PLANETAS! (diciembre de 2008) contaba cómo iba la cosa por entonces, además de refenciar el artículo que publiqué en Infoastro en 2004 que explica los métodos de detección de exoplanetas.