¿Cómo descubren los astrónomos planetas que están a millones de años luz de nosotros?

El exoplaneta más alejado descubierto hasta ahora está a solo 13,000 años luz de distancia. Los tres criterios de la Unión Astronómica Internacional para un planeta de tamaño completo son: (a) Está en órbita alrededor de una estrella. (b) Tiene una masa suficiente para asumir el equilibrio hidrostático (una forma casi redonda). (c) Ha “despejado el vecindario” de otros objetos en su órbita. Los desafíos de descubrir planetas extrasolares son: (a) Los planetas no producen luz propia. (b) Están a una enorme distancia de nosotros. (c) Se pierden en el resplandor cegador de sus estrellas progenitoras. Por lo tanto, los astrónomos emplean varios otros métodos para ‘descubrir’ los exoplanetas. Echemos un vistazo a algunos:

CAMBIO DOPPLER: la medición precisa de la velocidad o el cambio de posición de la estrella madre nos indica el alcance del movimiento de la estrella inducido por el tirón gravitacional de un planeta. A partir de esa información, los científicos pueden deducir la masa y la órbita del planeta. Los instrumentos también miden ligeros cambios en la velocidad radial de una estrella.

El primer descubrimiento de un planeta en órbita alrededor de una estrella similar al sol se realizó en 1995. El equipo suizo de Michel Mayor y Didier Queloz de Ginebra anunció que habían encontrado un mundo en órbita rápidamente ubicado muy cerca de la estrella 51 Pegasi. La masa estimada del planeta estaba entre la mitad de la masa de Júpiter y el doble de su masa. Lo habían observado indirectamente, utilizando el método de velocidad radial.

Este descubrimiento marcó el comienzo de una serie de descubrimientos. A fines del siglo XX, se habían descubierto varias docenas de planetas, muchos de los cuales fueron el resultado de meses o años de observación de estrellas cercanas. Si son ‘habitables’ o no, no viene al caso. Primero, la existencia de ‘planetas’ orbitando otras estrellas debía establecerse firmemente.

MEDIDA ASTROMÉTRICA: Al igual que con el método de velocidad radial, este método también depende del ligero movimiento de la estrella causado por el planeta en órbita. En este caso, sin embargo, los astrónomos están buscando los pequeños desplazamientos de las estrellas en el cielo. Los físicos creen que los planetas de nuestro sistema solar tienen este efecto en el Sol, produciendo un ligero movimiento de un lado a otro, que podría ser detectado por un observador ubicado a varios años luz de distancia. Los instrumentos astrométricos miden con precisión la posición de las estrellas en comparación con otras estrellas a su alrededor y, por lo tanto, pueden detectar cualquier movimiento en la posición de la estrella debido al “bamboleo” causado por un exoplaneta en órbita.

MÉTODO DE TRÁNSITO : si un planeta pasa directamente entre una estrella y la línea de visión de un observador, bloquea una pequeña porción de la luz de la estrella, reduciendo así su brillo aparente. Esto se conoce como tránsito. Los instrumentos sensibles pueden detectar esta caída periódica de brillo. A partir del período y la profundidad de los tránsitos, se puede calcular la órbita y el tamaño de los compañeros planetarios. Los planetas más pequeños producirán un efecto más pequeño, y viceversa. Un planeta terrestre en una órbita similar a la Tierra, por ejemplo, produciría una disminución de un minuto en el brillo estelar que duraría solo unas pocas horas.

IMAGEN DIRECTA : tomar fotos reales de exoplanetas es extremadamente difícil debido a lo brillante que es una estrella que su planeta. Sin embargo, la óptica especializada y los métodos de observación inteligentes han hecho posible unas pocas imágenes de exoplanetas, aunque no de alta definición. Pero esto tiene el potencial de que se hagan muchos más en el futuro.

Un método de imagen directa es la coronografía, que utiliza un dispositivo de enmascaramiento especial para bloquear el resplandor de una estrella para que los planetas que lo orbitan puedan verse con mayor claridad. En el espacio, este dispositivo de enmascaramiento se parece a una sombra gigante de estrella, precisamente ubicado en el espacio entre un telescopio cercano y la estrella en observación.

Otro método de imagen directa, la interferometría, utiliza una óptica especializada para combinar la luz de múltiples telescopios de tal manera que las ondas de luz de la estrella se cancelen entre sí, dejando solo la luz de cualquier exoplaneta que pueda estar presente. El interferómetro del telescopio binocular grande en Arizona, EE. UU., Y el interferómetro Keck en Hawai, ambos utilizan este método para buscar exoplanetas.

MICROLENSIÓN GRAVITACIONAL : según la relatividad general, la gravedad dobla el espacio. Normalmente pensamos que la luz viaja en línea recta, pero los rayos de luz se curvan al pasar por el espacio deformado por la presencia de un objeto masivo como una estrella (o un agujero negro). Este efecto se ha demostrado observando el efecto gravitacional del Sol en la luz estelar entrante.

Cuando un planeta pasa frente a una estrella a lo largo de nuestra línea de visión, la gravedad del planeta se comporta como una lente. Esto enfoca los rayos de luz y provoca un fuerte aumento temporal en el brillo y el cambio de la posición aparente de la estrella. Los astrónomos pueden usar un efecto de micro-lentes gravitacionales para encontrar objetos que no emitan luz o que de otra manera no se puedan detectar.

En abril de este año, un telescopio de la NASA descubrió uno de los planetas más distantes jamás identificados: un gigante gaseoso a unos 13,000 años luz de distancia de la Tierra. La técnica utilizada por el Telescopio Espacial Spitzer, llamada microlente, es tan nueva que hasta ahora solo ha producido unos 30 descubrimientos de planetas. Pero el potencial del telescopio para encontrar mundos lejanos es enorme, dijo la NASA en un comunicado. Y a medida que los astrónomos comiencen a trazar la ubicación de estos cuerpos distantes, proporcionará una idea de dónde se distribuyen los planetas en la galaxia de la Vía Láctea de la Tierra.

El nuevo planeta alienígena es uno de los más lejanos detectados

Una cosa está clara. Estamos buscando planetas fuera del sistema solar solo para establecer el hecho de que existen “sistemas solares” en otras partes del universo y que hay planetas similares a la Tierra. ¿Quién sabe? También puede haber “vida” allá afuera.

Editar: la pregunta ha sido editada. Bueno, el catálogo abierto de exoplanetas enumera el HD110014c de la siguiente manera:

HD 110014

El sistema planetario HD 110014 alberga al menos 2 planetas.

Parámetros del sistema Nombre del sistema primario HD 110014 Nombres alternativos del sistema N / A Ascensión recta 12 39 14 Declinación -07 59 44 Distancia [parsec] 90.0 Distancia [años luz] 294 Número de estrellas en el sistema 1 Número de planetas en el sistema 2.

Catálogo de Exoplanet abierto – HD 110014 c

Evidentemente, los 290 millones de años luz fueron un error tipográfico.

No soy consciente de que todavía se hayan descubierto planetas tan lejos. Hasta donde sé, los únicos planetas que hemos descubierto han estado dentro de nuestra propia galaxia, pero siéntete libre de corregirme.

Dicho esto, esta es una buena fuente para responder una pregunta más general: Métodos para detectar exoplanetas.

Un breve resumen de dos métodos:

  1. Cuando la órbita de un planeta lo coloca entre nosotros y su estrella, bloquea una pequeña cantidad de luz de esa estrella. Como hace esto regularmente, una vez en cada órbita, obtenemos un agradable “repiqueteo” repetitivo en nuestras mediciones de intensidad de luz de esa estrella. Las señales repetidas son mucho más fáciles de separar del ruido aleatorio que los blips individuales. (Ver: fotometría de tránsito).
  2. Cuando un planeta orbita una estrella, obviamente la gravedad de la estrella tiene un impacto muy grande en el movimiento del planeta, pero la gravedad del planeta también tiene un pequeño impacto en el movimiento de la estrella, lo que hace que se tambalee. Así como la frecuencia de una sirena parece ser más alta cuando se acerca hacia ti y más baja cuando se aleja de ti, la luz de una estrella puede desplazarse hacia arriba y hacia abajo en frecuencia dependiendo de cómo se mueva en relación con nosotros. Al medir las frecuencias con cuidado, podemos medir el “bamboleo” y, por lo tanto, la existencia de planetas. (Ver: espectroscopía Doppler).

Bueno, hay muchos métodos avanzados, pero el más común es observar el brillo de una estrella.

Si una estrella tiene un planeta girando a su alrededor, obstruirá periódicamente alguna parte de la luz de la estrella, esto disminuirá periódicamente la intensidad de la luz de esa estrella.

Calculamos el porcentaje de caída en la intensidad usando la distancia de la estrella (calculada a partir de métodos como el desplazamiento hacia el rojo o el paralaje) y determinamos el tamaño de este planeta.

Hay otro método que mide el bamboleo de una estrella. Cuando hay un planeta girando alrededor de la estrella, también hace que la estrella gire alrededor de su centro de masa combinado de esa manera, desde la Tierra parece tambalearse.

El análisis espectroscópico se utiliza para encontrar elementos presentes en su atmósfera.

Entonces, incluso a años luz de distancia, podemos predecir muchas cosas sobre un exoplaneta.

Usando lentes de alta resolución adheridos a las satalitas orbitales, la NASA y otras organizaciones miran las estrellas. No pueden ver e identificar un planeta solo, por lo que los observadores de estrellas analizan la salida de luz de las estrellas. Cuando la salida de la luz disminuye en un área específica, entonces saben que hay un cuerpo planetario allí. Al igual que colocar la mano frente a una linterna en una habitación oscura.

Hay dos métodos principales que conozco

  • Busque las caídas en la luz de una estrella a medida que el planeta pasa frente a la estrella
  • Busque estrellas que se tambaleen mientras los planetas orbitan
  • Cambios en el brillo debido al reflejo de la luz estelar de los planetas.
  • Cambios relativistas a la luz de una estrella debido a la gravedad de los planetas.
  • Detección de formas inusuales de estrellas: los planetas grandes harán que las estrellas se aplanen ligeramente.

Y muchos otros :

Métodos de detección de exoplanetas – Wikipedia

Este planeta está en realidad a 318 años luz de la Tierra, el número en la página web que encontró es totalmente incorrecto. Una búsqueda rápida en Google indica que este error está en toda la web en varios idiomas.

https://www.universeguide.com/st

No hay mucho que agregar después de la respuesta de Erik.
Mira este enlace también.
Planetas alrededor de otras estrellas

Me gustaría agregar algo a las excelentes respuestas que ya están aquí.

Si desea ver cómo funciona y ayudar a la ciencia, puede visitar este sitio web: Planet Hunters. Tendrá que encontrar, gracias a las curvas de luz (ver más abajo), si hay o no tránsitos (la curva baja periódicamente). Si lo hay, tal vez haya un planeta, ¡y tú podrías ser su descubridor!