Si el telescopio espacial Hubble puede ver a 15 mil millones de años luz de distancia, ¿cómo es que no podemos ver si hay vida / agua en los 7 nuevos planetas descubiertos?

Al momento de escribir hay 3.449 exoplanetas. De estos, solo 22 han sido fotografiados directamente.
Todos los telescopios utilizan la luz en sus diversas formas (visible, radio, publicidad UV, etc.) para generar imágenes de cualquier cosa.
Todos los exoplanetas que se han descubierto son estrellas en órbita.
Todas estas estrellas emiten luz en todas las longitudes de onda, cegando efectivamente nuestros telescopios.

En consecuencia, la formación de imágenes directas de planetas es muy difícil. Es algo así como mirar el sol durante el día e intentar ver a Mercurio orbitando a su alrededor.

El siguiente GIF muestra el tipo de imagen directa que hemos logrado y, si puede detectar agua o vida en esa imagen, le espera un premio Nobel.

(GIF por Jason Wang, et al – HR 8799 in Motion (Oficial) (convertido por el cargador de WebM a GIF), CC BY 3.0, Archivo: HR 8799 Exoplanetas en órbita.gif)

Dicho esto, una conferencia de prensa de la NASA acaba de revelar que un telescopio en Chile acaba de confirmar siete planetas rocosos que orbitan una estrella a unos 40 años luz de distancia, tres en la zona habitable, la zona donde el agua puede existir en forma líquida y, por lo tanto, son candidatos por vida. Sin duda, se hará un gran esfuerzo para estudiar estos planetas en las próximas décadas.

Mira la luz en tu habitación. ¿Puedes verlo? Sí. Es grande y brillante. Como una estrella o galaxia.

¿Y qué hay de las miles de partículas de polvo entre usted y esa luz? Hay muchos pero no puedes verlos.

Es lo mismo con los planetas. Escribí una respuesta similar sobre por qué no podemos ver el planeta 9 en el borde del sistema solar. Como los planetas no emiten luz, solo se pueden ver a través de la luz que reflejan.

La respuesta de Vincent Emery a ¿Por qué los científicos pueden detectar galaxias a millones / billones de años luz de distancia, pero no pueden confirmar la existencia del Planeta 9?

¿O pueden ellos?

Estos planetas fueron observados por las caídas en la intensidad de la luz de la estrella a medida que los planetas pasan por delante de ella.

Aunque la diferencia es muy pequeña, por lo que no se puede ver a simple vista, todavía se puede ver con equipos muy sensibles.

Todo se trata de la intensidad de la luz recibida por el Hubble y su capacidad para resolver los objetos que emiten la luz. Como han dicho otros, resolver la luz generada por una galaxia directamente o una galaxia cuya luz se inclinó gravitacionalmente alrededor de un cúmulo de galaxias distante (amplificando así la luz más lejana), nos permite ver “15 mil millones de años luz”. Estas galaxias pueden tener decenas de miles de años luz de diámetro.

Mientras que tratar de resolver planetas del tamaño de la Tierra (aproximadamente de 8000 a 10000 millas de ancho) usando la luz reflejada de una estrella central (a 40 años luz de distancia) que es un orden de magnitud más brillante que el planeta mismo, en realidad es una tarea mucho más difícil.

El JWST, que pronto se lanzará, agregará más potencia óptica a los telescopios residentes en el espacio, y en la próxima generación, el HDST propuesto estará especialmente equipado para buscar las respuestas a su pregunta.

La respuesta es esencialmente idéntica a:

Si puedes ver la Luna a un cuarto de millón de millas de distancia, ¿cómo es que no puedes ver lo que está haciendo ese tipo en una montaña a dos millas de distancia?

El simple hecho de ver una cierta distancia no te da una resolución de lo que está sucediendo, incluso a distancias mucho, mucho más cortas.

El Hubble ni siquiera puede resolver características en Plutón, un planeta enano en el Sistema Solar, y mucho menos ver nada en los exoplanetas. Con un equipo sofisticado, el próximo telescopio espacial James Webb podrá ver la luz del Trappist-1 a través de cualquier atmósfera de uno de esos siete planetas. Esto puede permitirnos adivinar algunas cosas sobre el agua líquida y la posibilidad de vida dependiendo de los resultados.

Es una cuestión de luz, no de aumento.

El Hubble puede ver una galaxia entera a 15 mil millones de millas de distancia, pero probablemente forma un solo píxel en su cámara y puede tomar un día capturar suficiente luz para formar una imagen.

Esos planetas son miles de millones de veces más pequeños que una galaxia, y brillan con la luz reflejada de una estrella increíblemente tenue. Una galaxia contiene miles de millones de estrellas.

Entonces esta no es una situación comparable.

No creo que tengamos un telescopio en ninguna parte que pueda representar un planeta extrasolar.

Encontrar si hay vida / agua requeriría un estudio espectroscópico de los planetas, y para eso, necesitas capturar suficiente luz de ellos … lo que vuelve al mismo problema nuevamente.

Los telescopios se están construyendo para este propósito exacto, pero están a todos años de su finalización.

Porque las cosas que el Hubble puede ver a 15 mil millones de años luz de distancia son galaxias enteras, cientos de miles de millones de estrellas juntas. Mientras que los planetas son motas muy pequeñas.

Un cálculo rápido sugiere que las galaxias que Hubble puede ver son 10 ^ 11 veces más grandes que un planeta del tamaño de Júpiter, pero solo 10 ^ 8 veces más lejos. Entonces el planeta es mil veces más pequeño que la galaxia (que tardó seis semanas en observar). Además, el planeta está muy cerca de un sol mucho más grande y cegadoramente brillante.

Ver un planeta y detectar vida / agua son cosas completamente diferentes. Con mis propios ojos (sin telescopio) he visto a Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno muchas veces. Sin embargo, eso no significa que pueda ver que hay vida / agua en ellos. Incluso después de enviar muchas sondas a Marte, el jurado aún no sabe si la vida existe o puede haber existido.

Porque lo que estamos viendo a varios miles de millones de años luz de distancia son galaxias y grupos enteros de galaxias. Esos son literalmente billones de veces más grandes y brillantes que cualquier característica hipotética en los planetas cerca de Trappist 1.

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