¿Hay un planeta negro? Si es así, ¿cómo sabríamos de su existencia?

El planeta más oscuro que conocemos es TrES-2b. Lo llamamos el “más oscuro” porque tiene el albedo más bajo conocido; refleja solo alrededor del uno por ciento de la luz que recibe. TrES-2b es un poco más grande que Júpiter, y está a unos 750 años luz de distancia de nosotros. Si lo miraras, parecería negro.

TrES-2b fue descubierto como parte de la encuesta transatlántica de exoplanetas (de ahí el nombre), utilizando el método de tránsito. La idea básica es esta: cuando un planeta pasa frente a su estrella, el brillo de la estrella se reduce brevemente, porque el planeta está bloqueando parte de la luz de la estrella. Si examinamos suficientes estrellas y las observamos el tiempo suficiente, detectaremos algunos de esos tránsitos; y algunos de esos son planetas. (También pueden ser estrellas compañeras más pequeñas y oscuras, o la estrella en sí misma puede ser variable. Por lo tanto, la disminución del brillo debe investigarse más a fondo, para asegurarse de que la compañera invisible sea del tamaño de un planeta y para asegurarse de que sea un patrón regular que proviene de un tránsito, en lugar de una estrella con un brillo que no es constante).

También es posible detectar un gran planeta en una órbita cercana con su estrella observando la estrella para ver si se “tambalea”. Cuando un planeta es particularmente grande en relación con su sol, pueden orbitar alrededor de un centro de gravedad que está realmente fuera del sol (el sistema de Júpiter solar es así). No puedes ver el planeta, pero puedes ver que está tirando de su estrella compañera. Es algo así como lo que sucede cuando una persona balancea a un niño de un lado a otro: el niño gira en un círculo grande, pero el adulto tiene que inclinarse hacia atrás y compensar el peso del niño, girando en un círculo más pequeño. Desde nuestra perspectiva, la estrella se tambalea de un lado a otro, al igual que el adulto balanceando al niño.

De hecho, podemos detectar cosas de esta manera sin que la luz se refleje en ellas. Así es como sabemos que existen los agujeros negros. Los agujeros negros son objetos pequeños, generalmente más pequeños que el tamaño de un planeta, pero son tan densos que la luz que pasa demasiado cerca de ellos se dobla hacia el agujero negro y nunca regresa al resto del universo. Los primeros agujeros negros que detectamos estaban unidos gravitacionalmente a las estrellas compañeras, tan cerca que tiraban los escombros de sus compañeros, que en el camino hacia el agujero negro se calentarían tanto que emitiría rayos X. No se podía ver el agujero negro, pero debido a que era mucho más pesado (no más grande, solo más pesado) que su estrella compañera, se podía ver balanceando a su estrella compañera en su órbita. El primero que encontramos de esa manera fue Cygnus X-1. También estamos bastante seguros de que hay un gran agujero negro en el centro de la Vía Láctea (y de la mayoría de las galaxias), debido a lo rápido que van las estrellas cerca del núcleo: orbitan algo muy masivo, pero algo muy pequeño y oscuro que no podemos verlo.

Cuando queremos detectar cosas que no podemos ver directamente, tendemos a buscar sus efectos en los objetos cercanos y detectarlos de esa manera. Los planetas negros, los agujeros negros o cualquier cosa que sea demasiado pequeña para ver, a menudo solo requieren un poco de lógica y observación para detectar.

Cosmológica y físicamente planeta significa un objeto celeste como la tierra, Júpiter, Mercurio, etc. objeto negro significa que la luz absorbida no emite ni refleja luz. Todos los planetas descubiertos no tienen tales propiedades. Por lo general, los objetos negros como los agujeros negros son dos masivos con muy alta gravedad, por lo que no se puede emitir ni reflejar luz, pero irradian radiaciones térmicas. , tienen cierto horizonte y entropía con la temperatura. Por lo tanto, hay muchas formas físicas de controlarlos. Pero el planeta negro físicamente no puede estar allí.

La jerga astronómica para tal objeto es ‘bajo albedo’: refleja muy poca luz. Es para distinguir el caso en que un objeto es difícil de ver simplemente porque está tan lejos que subtiende una parte extremadamente pequeña del cielo. Hubo un tiempo en que la astronomía solo conocía los planetas observables a simple vista, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. Urano fue descubierto al estudiar perturbaciones en la órbita de Saturno que le dieron pistas a Herschel sobre dónde apuntar su telescopio. Probablemente no haya planetas con bajo albedo en el espacio donde los otros planetas orbitan. Más allá de Plutón en el cinturón de Kuiper, está la frontera del descubrimiento. Los exoplanetas se descubren observando el oscurecimiento de la luz a medida que el planeta pasa frente a su estrella O midiendo el bamboleo de una estrella debido a los tirones gravitacionales.

Giedi Prime, hogar de la Casa Harkonnen, viene a la mente:

Pero, con toda seriedad, hay un objeto local interesante, Japeto: una luna de Saturno, que está medio cubierta de hollín de carbono, mientras que la otra mitad tiene un albedo muy alto.

Estas imágenes fueron tomadas por Cassini en 2007.

Los planetas emiten calor, por lo tanto, dejan una firma infrarroja. No se conoce un planeta negro. Algunos deambulan entre sistemas estelares, no en órbita alrededor de una estrella. Por lo tanto, no serían ópticamente visibles. Pueden emitir mucho calor (Júpiter emite más calor del que recibe del Sol).